SE465397B - MOTOSTYRSYSTEM - Google Patents

MOTOSTYRSYSTEM

Info

Publication number
SE465397B
SE465397B SE8103804A SE8103804A SE465397B SE 465397 B SE465397 B SE 465397B SE 8103804 A SE8103804 A SE 8103804A SE 8103804 A SE8103804 A SE 8103804A SE 465397 B SE465397 B SE 465397B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
current
rotor
signal
signals
sector
Prior art date
Application number
SE8103804A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8103804L (en
Inventor
L W Langley
H K Kidd
Original Assignee
Kollmorgen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kollmorgen Corp filed Critical Kollmorgen Corp
Publication of SE8103804L publication Critical patent/SE8103804L/en
Publication of SE465397B publication Critical patent/SE465397B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/0077Characterised by the use of a particular software algorithm
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
    • H02P6/085Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

465 397 2 mäta och/eller åstadkomma en eller flera ytterligare signaler, som representerar en eller flera styrbara motordriftparametrar; samt att mikroprocessorn är programmerbar och ansluten för att motta nämnda lägesindikeringssignaler och nämnda ytterligare signal/signaler samt för att styra strömställargruppen för att aktivera lindningarna enligt nämnda styrbara parametersignal/- signaler, samt för att kommutera lindningsaktiveringen enligt nämnda lägessignaler. Measuring and / or providing one or more additional signals, which represent one or more controllable motor operating parameters; and that the microprocessor is programmable and connected to receive said position indication signals and said additional signal / signals and to control the switch group to activate the windings according to said controllable parameter signal (s), and to commutate the winding activation according to said position signals.

Vid den mest föredragna utföringsformen av uppfinningen används ett minimum av maskinvara för att åstadkomma maximal mångsidighet i bruk. Mångsidigheten erhålls företrädesvis med hjälp av ett lagrat program, som tillåter samma eller väsent- ligen samma maskinvara att arbeta i ett antal olika moder.In the most preferred embodiment of the invention, a minimum of hardware is used to achieve maximum versatility in use. The versatility is preferably obtained by means of a stored program, which allows the same or substantially the same hardware to work in a number of different modes.

Således kan samma eller väsentligen samma maskinvara användas för hastighetsföljning, lägesföljning, kraftöverföringsmaxime- ring och/eller effektivitetsmaximering. Härtill kommer att anordningen eller systemet kan koppla om från en arbetsmod till en annan som funktion av signaler, som erhålls från en yttre källa eller som funktion av internt alstrade signaler.Thus, the same or substantially the same hardware can be used for speed tracking, position tracking, power transmission maximization and / or efficiency maximization. In addition, the device or system can switch from one operating mode to another as a function of signals obtained from an external source or as a function of internally generated signals.

Ehuru den mest föredragna utföringsformen nyttjar ett lagrat program, kan uppfinningens principer även praktiseras med hjälp av reella kretsar eller en kombination av lagrat program och reella kretsar. För underlättande av förståelsen skall uppfinningen först klargöras i form av en serie arbetsmoder, där reella kretsar används. Därefter skall den mest föredragna utföringsformen, där ett lagrat program ingår, beskrivas.Although the most preferred embodiment utilizes a stored program, the principles of the invention may also be practiced using real circuits or a combination of stored programs and real circuits. To facilitate understanding, the invention will first be elucidated in the form of a series of working modes, in which real circuits are used. Next, the most preferred embodiment, which includes a stored program, will be described.

En arbetmod är hastighetsföljning. En önskad hastighet och en uppmätt hastighet jämförs, och resultatet används för styr- ning av lindningsström inom på förhand bestämda gränser. Lind- ningsströmmen uppmäts och jämförs med övre och undre tröskelvär- den. Kontrollern aktiverar lindningar, när det uppmätta värdet på strömmen uppnår den lägre tröskeln, och passiverar lindning- arna, när det uppmätta värdet på strömmen uppnår den övre trös- keln.One mode of work is speed tracking. A desired speed and a measured speed are compared, and the result is used to control winding current within predetermined limits. The winding current is measured and compared with upper and lower threshold values. The controller activates windings when the measured value of the current reaches the lower threshold, and passivates the windings when the measured value of the current reaches the upper threshold.

I en annan arbetsmod uttas den maximalt tillgängliga effekten från en källa, såsom en elektrisk solgenerator, där källans utgångsimpedans varierar med temperaturen. Kontrollern varierar intermittensfaktorn och därmed medelvärdet av den till motorn matade strömmen. Detta resulterar i att motorns hastig- het och uteffekt varierar tillsammans med motorns sken- Du 10 15 20 25 30 35' 40 46-5 597 bara íngångsimpedans för att härigenom anpassa ineffekten till motorn till det maximum,_som kan ges av källan. Speciellt jäm- för kontrollern på varandra följande värden på den uppmätta hastigheten för att avkänna en ökning eller minskning i denna, varvid den resulterande ökningen eller minskningen används för att variera pulslängden och härigenom reglera den skenbara motorimpedansen och därmed motorns uteffekt.In another mode of operation, the maximum available power is taken from a source, such as an electric solar generator, where the output impedance of the source varies with temperature. The controller varies the intermittent factor and thus the average value of the current supplied to the motor. This results in the motor speed and output power varying along with the motor's input impedance to thereby adjust the input power to the motor to the maximum that can be provided by the source. In particular, the controller compares successive values of the measured speed to sense an increase or decrease therein, the resulting increase or decrease being used to vary the pulse length and thereby regulate the apparent motor impedance and thus the motor output power.

I ytterligare en arbetsmod maximeras effektiviteten eller verkningsgraden hos den elektromekaniska energiomvandlaren.In another mode of operation, the efficiency or effectiveness of the electromechanical energy converter is maximized.

Det har visat sig att maximal effekt omvandlas till nyttigt arbete, när förhållandet mellan motorvridmoment och ström be- finner sig vid eller nära ett maximum, vilket svarar mot maximi- värdet på den motelektromotoriska kraften (EMK). Följaktligen kommer kontrollern att aktivera lindningarna blott när mot-EMK:en befinner sig vid eller nära ett maximum.It has been shown that maximum power is converted into useful work, when the ratio between motor torque and current is at or near a maximum, which corresponds to the maximum value of the motor electromotive force (EMF). Consequently, the controller will activate the windings only when the counter-EMF is at or near a maximum.

I ännu en arbetsmod sker lägesföljning. Ett önskat läge och ett uppmätt läge jämförs, och resultatet används för styr- ning av lindningsströmmen för att reducera lägesfelet. Åter- igen jämförs lindningsströmmen med övre och undre tröskel- värden, och lindningar aktiveras när strömmen når den undre tröskeln och passiveras när strömmen_uppnår den övre tröskeln.In another working mode, position tracking takes place. A desired position and a measured position are compared, and the result is used to control the winding current to reduce the position error. Again, the winding current is compared with the upper and lower threshold values, and windings are activated when the current reaches the lower threshold and passivated when the current_reaks the upper threshold.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

A Där visar fig_l ett funktionellt blockschema för en elektromekanisk energiomvandlingsanordning enligt uppfinningen, r fíg Z ett kopplingsschema för en Hall-sensor i fíg 1, fíg 3 ett kopplingsschema för en strömställare i bryggkretsen i fíg 1, fig_í ett kopplingsschema för en strömavkänningskrets i fíg 1, fig_§ ett diagram över Hall-sensorspänningar, alstrade av Hall-sensorerna i fíg 1, fig_§ ett funktionellt blockschema för en sektorenhet i fíg 1, fig_Z ett kopplingsschema för en kontroller i fíg 1, fig_§ ett funktionellt blockschema för en lägesmätningsenhet i fíg 1, fig_g ett funktionellt block- schema för en hastighet/läge-orderenhet i fíg 1, fíg 10 ett blockschema för en hastighetsmätningsenhet i fíg 1, fíg 11 ett blockschema för en strömmodulator i fíg 1 för motordrift i en hastighetsföljningsmod, fíg 12 ett blockschema för en strömmodulator i fíg-1 för motordrift i en effektöverförings- maximeringsmod, fíg 13 ett blockschema för en strömmodulator i fig 1 för motordrift i en effektivitetsmaximeringsmod, och 10 15 20 25 30 35' 40 a~f=~saavwuußvs~-=-ø~za-r~fr-rr -f- I ~ ' , - -- - v -ß - ~ 465 397 fig 14 ett funktionellt blockschema för en elektromekanisk energiomvandlingsanordning enligt uppfinningen, utrustad med en programmerad digital mikrodator.Fig. 1 shows a functional block diagram of an electromechanical energy conversion device according to the invention, Fig. 2 is a circuit diagram of a Hall sensor in Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram of a switch in the bridge circuit of Fig. 1, Fig. Fig. a diagram of Hall sensor voltages generated by the Hall sensors in Fig. 1, Fig. a functional block diagram of a sector unit in Fig. 1, Fig. 2 a circuit diagram of a controller in Fig. 1, Fig. a functional block diagram of a position measuring unit in Fig. 1; Fig. 1, a functional block diagram of a speed / position ordering unit in Fig. 1, Fig. 10 a block diagram of a speed measuring unit in Fig. 1, Fig. 11 a block diagram of a current modulator in Fig. 1 for motor operation in a speed tracking mode, Fig. 12 a block diagram of a current modulator in Fig. 1 for motor operation in a power transmission maximization mode, Fig. 13 is a block diagram of a current modulator in Fig. 1 for motor operation in an eff. activity maximization mode, and 10 15 20 25 30 35 '40 a ~ f = ~ saavwuußvs ~ - = - ø ~ za-r ~ fr-rr -f- I ~', - - - v -ß - ~ 465 397 fig 14 a functional block diagram of an electromechanical energy conversion device according to the invention, equipped with a programmed digital microcomputer.

Om nu fig 1 betraktas visas där ett elektromekanískt om- vandlingssystem 50Hßd en likströmsmotor 52, som är kopplad till en matarkälla 54 genom en bryggkrets 56. Motorn 52 kan exempel- vis vara en roterande borstlös likströmsmotor med en fyrpolig permanentmagnetrotor 58 och en stator med trefasiga Y-kopplade lindningar 60. Bryggkretsen 56 har sex parvis anordnade ström- ställare 62, ett par för var och en av de tre lindningarna 60.Considering Fig. 1, there is shown an electromechanical conversion system 50Hßd a DC motor 52 connected to a feed source 54 by a bridge circuit 56. The motor 52 may be, for example, a rotating brushless DC motor with a four-pole permanent magnet rotor 58 and a three-phase stator. Y-connected windings 60. The bridge circuit 56 has six switches 62 arranged in pairs, a pair for each of the three windings 60.

Mellan varje par strömställare och varje lindning är en ström- sensor 64 inlagd.Between each pair of switches and each winding, a current sensor 64 is inserted.

Tre Hall-sensorer 66, närmare betedflmde H1, H2 och H3, uppmäter relativläget för rotorn och statorn. Hall-sensorerna är fästa vid statorn och är placerade omkring en magnetiserad skiva 68, som är mekaniskt kopplad (den streckade linjen 79) till rotorn 58.Three Hall sensors 66, more specifically H1, H2 and H3, measure the relative position of the rotor and stator. The Hall sensors are attached to the stator and are located around a magnetized disk 68, which is mechanically coupled (the dashed line 79) to the rotor 58.

Enligt fig 2 innefattar varje Hall-sensor 66 en Hall- -effektanordning 72, som är pålagd en likförspänning. Anord- ningens 72 utgång är kopplad till ingången på en förstärkare 78, vilken förspänns genom motstånd'80 och 82. Skivans 68 magnetfält B passerar genom anordningen 72 och bringar dennas utspänning att variera sinusformigt. Hall-anordningens utsignal förstärks linjärt av förstärkaren 78.According to Fig. 2, each Hall sensor 66 comprises a Hall power device 72, which is applied to a direct bias voltage. The output of the device 72 is connected to the input of an amplifier 78, which is biased by resistors 80 and 82. The magnetic field B of the disk 68 passes through the device 72 and causes its output voltage to vary sinusoidally. The output of the Hall device is amplified linearly by the amplifier 78.

Enligt fig 3 innefattar varje strömställare en transistor 86, som har en över kollektor-emitter-övergången kopplad diod till bildande av en bana för lindningsströmmar, när transistorn 86 är frånslagen. Ett motstånd 90 och en kondensator 92 bort- filtrerar transienta strömmar. En basdrivarkrets 94 in- och urkopplar transistorn 86 och är optiskt kopplad till styrkläm- man 96 på en fotodiod 98. Effekt för basdrivarkretsen 94 er- hålls från en konventionell matarkälla (ej visad).According to Fig. 3, each switch comprises a transistor 86, which has a diode connected across the collector-emitter junction to form a path for winding currents, when the transistor 86 is switched off. A resistor 90 and a capacitor 92 filter out transient currents. A base driver circuit 94 turns the transistor 86 on and off and is optically coupled to the control terminal 96 of a photodiode 98. Power for the base driver circuit 94 is obtained from a conventional power supply (not shown).

Enligt fig 4 innefattar strömsensorn 64 ett strömavkännan- de motstånd 100 med lågt värde, som ger ett mot lindningsström- men proportionellt spänningsfall, vilket förstärks av för- stärkaren 102. Polariteten på förstärkarens 102.utgång omkastas, när den genom motståndet 100 flytande strömmen omkastas.According to Fig. 4, the current sensor 64 includes a low value current sensing resistor 100 which provides a voltage drop proportional to the winding current, which is amplified by the amplifier 102. The polarity of the amplifier 102 output is reversed when the current flowing through the resistor 100 is reversed. .

- De tre Hall-sensorerna 66 är mekaniskt åtskilda 600 utmed skivans 68 periferi, vilket svarar mot en delning av 120 elektriska grader i diagrammet enligt fig 5. Den mekaniska del- KW 10 15 20 25 30 35' 40 5 465 397 ningen på 600 är ekvivalent med den elektriska delningen på 1200 till följd av de fyra magnetpolerna på skivan 68. Signal- vågformerna i fig 5 upprepas för varje 360 elektriska grader, vilket svarar mot en vridning av 180 mekaniska grader. För en åttapolig rotor skulle Hall-signalvågformerna upprepas för varje 900 mekanisk vridning.The three Hall sensors 66 are mechanically separated 600 along the periphery of the disk 68, which corresponds to a division of 120 electrical degrees in the diagram according to Fig. 5. The mechanical division KW 10 15 20 25 30 35 '40 5 465 397 of 600 is equivalent to the electrical pitch of 1200 due to the four magnetic poles on the disk 68. The signal waveforms in Fig. 5 are repeated for every 360 electrical degrees, which corresponds to a rotation of 180 mechanical degrees. For an eight-pole rotor, the Hall signal waveforms would be repeated for every 900 mechanical turns.

Kommutering av strömmarna i lindningarna 60 uppträder en gång per 60 elektriska grader, vilket svarar mot en ändring av lindningsströmmen för varje 300 mekanisk vridning hos rotorn 58. Skivan 68 är så orienterad relativt rotorn 58, att kommu- teringssignaler avges närhelst en Hall-spänning passerar noll, vilket sker för varje 60 elektriska grader, varigenom sektorer på 60 elektriska grader definieras. I fallet med en fyrpolig motor kommer således hela kommuteringsproceduren att upprepas två gånger för varje varv hos rotorn 58. Såsom framgår senare detekteras slutet av en sektor på enkelt sätt genom jämförelse av Hall-utspänningen med en referenssignal på noll volt. Genom användande av en från noll skild referens kan andra rotorlägen bestämmas. De sinusformiga banorna H1 - H3 i fig 5 är tillräck- ligt linjärai.närheten av horisontalaxeln för att rotorns 58 läge skall kunna betraktas vara propörtionellt mot storleken av Hall-spänningen i detta område. Likaså, såsom senare fram- går, är det möjligt att omkoppla från en bana till en annan till erhållande av på varandra följande kvasi-linjära spän- ningar, som anger rotorläget.Commutation of the currents in the windings 60 occurs once per 60 electrical degrees, which corresponds to a change in the winding current for every 300 mechanical turns of the rotor 58. The disk 68 is so oriented relative to the rotor 58 that commutation signals are emitted whenever a Hall voltage passes zero, which occurs for every 60 electrical degrees, thereby defining sectors of 60 electrical degrees. Thus, in the case of a four-pole motor, the whole commutation procedure will be repeated twice for each revolution of the rotor 58. As will be seen later, the end of a sector is easily detected by comparing the Hall output voltage with a zero volt reference signal. By using a non-zero reference, other rotor positions can be determined. The sinusoidal paths H1 - H3 in Fig. 5 are sufficiently linear in the vicinity of the horizontal axis that the position of the rotor 58 can be considered to be proportional to the magnitude of the Hall voltage in this area. Likewise, as will be seen later, it is possible to switch from one path to another to obtain successive quasi-linear voltages, which indicate the rotor position.

Om nu fig 1 åter betraktas visas där systemet 50 inne- hålla komparatorer 106, vilka jämför Hall-spänningarna med en referenssignal, som erhålls från klämman A1 på en kontroller 108 (senare beskriven i anslutning till fig 7). Komparatorer- nas 106 utgångar kopplas genom en omkopplare 110 till ett register 112, som lagrar värdena på komparatorutspänningarna.Looking at Fig. 1 again, the system 50 is shown to contain comparators 106, which compare the Hall voltages with a reference signal obtained from terminal A1 on a controller 108 (later described in connection with Fig. 7). The outputs of the comparators 106 are connected through a switch 110 to a register 112, which stores the values of the comparator voltages.

Varje komparatorutspänning är antingen hög (logisk.1) eller låg (logisk 0). En logisk 1 föreligger när Hall-spänningen är större än referensen, medan en logisk 0 föreligger, när Hall-spänningen är mindre än referensen. Således bildar de tre i registret 112 lagrade komparatorutsignalerna en tre-bits digitalsignal i Gray-kod, vilken, såsom visas i fig 5, en- tydigt identifierar.en av de sex kommuteringssektorerna.Each comparator output voltage is either high (logic.1) or low (logic 0). A logic 1 exists when the Hall voltage is greater than the reference, while a logic 0 exists when the Hall voltage is less than the reference. Thus, the three comparator outputs stored in register 112 form a three-bit digital signal in Gray code, which, as shown in Fig. 5, uniquely identifies one of the six commutation sectors.

Sektorenheten 114 (senare beskriven i anslutning till fig 6) omvandlar talet i registret 112 från Gray-kod till ett logiskt 10 15 20 25 30 35- 40 465 397 standardformat. En sektoridentifieringssignal uppträder vid : klämman E på sektorenheten 114, medan en sektorändringssignal uppträder vid klämman F.The sector unit 114 (later described in connection with Fig. 6) converts the number in the register 112 from Gray code into a logical format 35- 40 465 397 standard format. A sector identification signal appears at: terminal E on sector unit 114, while a sector change signal appears at terminal F.

Funktionen hos bryggkretsen 56 styrs genom signaler från ett läsminne (ROM) 116. ROM 116 adresseras genom sektoridenti- fieringssignalen vid klämman E, en vridmomentstyrsignal på ledningen 118 och strömordersignaler från klämman I pá ström- modulatorn 120 (senare beskriven). ROM 116 har tillräcklig lagringskapacitet för varje tillåten kombination av signaler för de sex styrklämmorna 96 på de sex omkopplarna 62.The operation of the bridge circuit 56 is controlled by signals from a read only memory (ROM) 116. ROM 116 is addressed by the sector identification signal at terminal E, a torque control signal on line 118 and current command signals from terminal I on current modulator 120 (later described). ROM 116 has sufficient storage capacity for each allowable combination of signals for the six control terminals 96 on the six switches 62.

För underlättande av beskrivningen av bryggkretsen 56 är det lämpligt att ytterligare identifiera strömställarna 62 med beteckningarna A - F och att ytterligare identifiera lind- ningarna-6O med beteckningarna A - C. Om således exempelvis strömställarna 62A och 62E är ledande, flyter ström från lind- ningen 60B in i lindningen 60A. Om rotorn 58 skall utsättas för vridmoment i den motsatta riktningen, skall strömställar- na 62B och 62D vara ledande, och ström skulle flyta frân lind- ningen 60A genom lindningen 6OB. Pulsbreddsmodulering åstad- kommes genom styrning av de tidsperioder, under vilka de olika strömställarna är i ledande tillstånd.To facilitate the description of the bridge circuit 56, it is convenient to further identify the switches 62 with the designations A - F and to further identify the windings -60 with the designations A - C. Thus, for example, if the switches 62A and 62E are conductive, current flows from the winding circuit. 60B into the winding 60A. If the rotor 58 is to be subjected to torque in the opposite direction, the switches 62B and 62D should be conductive, and current would flow from the winding 60A through the winding 6OB. Pulse width modulation is achieved by controlling the time periods during which the various switches are in a conducting state.

Kontrollern 108 ger en referenssignal vid klämman A1 för komparatorerna 106 och en sektorvalsignal vid klämman B1 för strömställaren 110 att antingen utvälja en viss komparator eller att i sekvens sampla var och en av komparatorerna.The controller 108 provides a reference signal at terminal A1 for comparators 106 and a sector selection signal at terminal B1 for switch 110 to either select a particular comparator or to sequence each of the comparators.

Referenssignalen vid klämman A1 och valsignalen vid klämman B1 på kontrollern 108 kan åstadkommas genom en kretsanordning inuti kontrollern 108 eller alternativt helt enkelt kopplas genom kontrollern 108 via klämmorna A2 och B2 från en läges- mätningsenhet 122 (senare beskriven i anslutning till fig 7 och 8).The reference signal at terminal A1 and the selection signal at terminal B1 on controller 108 may be provided by a circuit device within controller 108 or alternatively simply connected through controller 108 via terminals A2 and B2 from a position measuring unit 122 (later described in connection with Figs. 7 and 8). .

Lägesmätningsenheten 122 används för noggrann följning av rotorns.68 läge, när systemet 50 arbetar i lägesföljnings- mod. Lägesmätningsfunktionen âstadkommes genom inställning av ett värde för referenssignalen vid klämman A1, svarande mot ett värde på Hall-spänningen, som skall uppnås vid en fram- skjuten tidpunkt, och avgivande av en signal vid klämmorna 01 - BZ för val av den ifrågakommande-komparatorutsignalen.The position measuring unit 122 is used for accurate tracking of the position of the rotor.68, when the system 50 operates in position tracking mode. The position measuring function is achieved by setting a value of the reference signal at terminal A1, corresponding to a value of the Hall voltage, to be reached at a predetermined time, and outputting a signal at terminals 01 - BZ for selecting the relevant comparator output signal.

När den logiska nivån hos signalen vid klämman D ändras, an- ger detta att rotorn 68 har uppnått det läge, som svarar mot anunnnnvgfmn-u-q-cuu- ~4--~-;1-»--a~- f=»«--- u --- -«~- -- --- - - (O) 10 15 20 25 30 35. 40 7 värdet på referenssignalen vid klämman A1. When the logic level of the signal at terminal D changes, this indicates that the rotor 68 has reached the position corresponding to the anunnnnvgfmn-uq-cuu- ~ 4-- ~ -; 1 - »- a ~ - f =» «--- u --- -« ~ - - --- - - (O) 10 15 20 25 30 35. 40 7 the value of the reference signal at terminal A1.

En hastighetsmätningsenhet 124 är även anordnad för mät- ning av rotorns S8 hastighet, när systemet 50 arbetar i hastighetsföljningsmod. Hastighetsmätningsenheten 124 mäter hastigheten antingen genom räkning av sektorändringssignaler vid klämman F under ett på förhand bestämt tidsintervall eller genom räkning av klockpulser mellan sektorändringssignaler vid klämman F och bildande av det reciproka värdet av räkningen.A speed measuring unit 124 is also provided for measuring the speed of the rotor S8, when the system 50 operates in speed tracking mode. The speed measuring unit 124 measures the speed either by counting sector change signals at terminal F for a predetermined time interval or by counting clock pulses between sector change signals at terminal F and forming the reciprocal value of the count.

Den första metoden för hastighetsmätning är att föredra för högt varvtal och den andra för lågt varvtal. g En hastighets/läge-orderenhet 126 utväljer antingen läges- mätningen från klämman G på lägesmätningsenheten 122 eller hastighetsmätningen vid klämman M på hastighetsmätningsenheten 124 och kopplar den till klämman L på strömmodulatorn 120 (senare beskriven i anslutning till fíg 9). Orderenheten 126 dirigerar genom en signal vid klämman R kontrollern 108 att pålägga antingen referens- och väljarsignalerna vid klämmorna A2 och BZ eller de motsvarande signalerna vid klämmorna A1 och B1 till komparatorerna 106 och omkopplaren 110. Dessutom desig- nerar orderenheten 126 ett specifikt läges- eller hastighets- värde vid klämman K, vilket matas till strömmodulatorn 120 och tjänar som det beordrade läget eller hastigheten, som skall följas av systemet 50. Såsom senare visas i anslutning till fíg 11 jämför modulatorn 120 de beordrade och uppmätta kvantiteterna vid klämmorna K och L samt alstrar en strömorder- signal vid klämman I på basis av dessa.The first method of speed measurement is to prefer too high a speed and the second too low a speed. g A speed / position command unit 126 selects either the position measurement from the terminal G on the position measuring unit 122 or the speed measurement at the terminal M on the speed measuring unit 124 and connects it to the terminal L on the current modulator 120 (later described in connection with Fig. 9). The ordering unit 126 directs by a signal at the terminal R the controller 108 to apply either the reference and selector signals at the terminals A2 and BZ or the corresponding signals at the terminals A1 and B1 to the comparators 106 and the switch 110. In addition, the ordering unit 126 designates a specific position or speed value at terminal K, which is fed to the current modulator 120 and serves as the ordered position or speed to be followed by the system 50. As shown later in connection with Fig. 11, the modulator 120 compares the ordered and measured quantities at terminals K and L and generates a current command signal at terminal I on the basis of these.

Strömordersignalen vid modulatorns 120.klämma I tjänar som en partiell adress för ROM 116 och ger pulsbreddsmodule- ring av strömmarna i lindningarna 60. Pulsbreddsmoduleringen åstadkommes genom inställning av reglerbara övre och undre gränser för ett önskat medelvärde av strömmarna i lindningarna 60. En strömordersignal vid klämman I initieras, närhelst den uppmätta strömmen vid klämman J faller under den lägre gränsen, och avslutas, närhelst den uppmätta strömmen vid klämman J stiger över den högre gränsen.The current command signal at terminal 120 of the modulator 120 serves as a partial address for ROM 116 and provides pulse width modulation of the currents in the windings 60. The pulse width modulation is accomplished by setting adjustable upper and lower limits for a desired average of the currents in the windings 60. A current command signal at terminal I is initiated whenever the measured current at terminal J falls below the lower limit, and terminates whenever the measured current at terminal J rises above the higher limit.

Omkopplaren 128 påverkas av ROM 116 att utvälja den rätta strömsensorn 64 för åstadkommande av strömmätningen vid kläm- man J, beroende på vilka lindningar som aktiveras. När således ROM 116 kommuterar lindningsströmmarna, kommuterar det även signalerna från strömsensorerna 64. Med hänvisning till det 10 15 20 25 30 35 40 465 397 8 föregående exemplet, där ström flöt genom lindningarna 60A och 60B, men ej någon ström flöt genom lindningen 60C, säker- ställer omkopplaren 128 att klämman J kopplas antingen till strömsensorn 64A eller till strömsensorn 64B men ej till strömsensorn 64C.The switch 128 is actuated by the ROM 116 to select the correct current sensor 64 to provide the current measurement at the terminal J, depending on which windings are activated. Thus, when ROM 116 commutates the winding currents, it also commutates the signals from the current sensors 64. Referring to the previous example, where current flowed through windings 60A and 60B, but no current flowed through winding 60C, the switch 128 ensures that the terminal J is connected either to the current sensor 64A or to the current sensor 64B but not to the current sensor 64C.

Enligt fig 6 innefattar sektorenheten 114 ROM 130, för- dröjningsledníngar 132 och 134 samt komparatorer 136 och 138.According to Fig. 6, the sector unit 114 includes ROM 130, delay lines 132 and 134 and comparators 136 and 138.

Sektorenheten 114 omvandlar Gray-kodsignalen i registret 112 till sektoridentifieringssignalen'vid klämman E och till sektorändringssignaler vid klämman P. Såsom visas i fig 6 före- kommer två sektorändringssignaler, av vilka den ena anger en sektorändring som åtföljs av en medurs vridning av rotorn 58, och den andra anger en sektorändring som åtföljs av moturs vridningl Som svar på en adress från registret 112 ger ROM 130 tre digitala ord, av vilka det första är en numerisk identifie- ring av den föreliggande sektorn, den andra är en numerisk identifiering av nästföljande sektor i det fall att rotorn 58 roterar medurs, och den tredje är en numerisk identifiering av därnäst följande sektor i det fall att rotorn 58 roterar mot- urs.The sector unit 114 converts the Gray code signal in register 112 to the sector identification signal at terminal E and to sector change signals at terminal P. As shown in Fig. 6, there are two sector change signals, one of which indicates a sector change accompanied by a clockwise rotation of the rotor 58. and the second indicates a sector change accompanied by counterclockwise rotation. In response to an address from register 112, ROM 130 provides three digital words, the first of which is a numerical identification of the present sector, the second is a numerical identification of the next sector. in the case that the rotor 58 rotates clockwise, and the third is a numerical identification of the next sector in the case that the rotor 58 rotates counterclockwise.

Såväl sektorenheten 114 som andra enheter i fig 1 styrs genom tids- och klocksignaler från en systemtidgivare med placering i orderenheten 126. Jämförelser utförs i följd mel- lan den föreliggande sektorn och var och en av de nästföljande sektorerna av komparatorerna 136 och 138 i beroende av klock- signaler, som avges av systemtidgivaren. Fördröjningsledningar 132 och 134 fördröjer matningen av de motsvarande sektorsig- nalerna till komparatorerna 136 och 138, så att utsignalerna från komparatorerna representerar jämförelser mellan den fönüiggnfie sektorn och de tidigare förutsagda värdena på nästa sektor. Klockpulserna uppträder många gånger under varje sektor, och många jämförelser utförs under varje sektor. Om ej någon likhet konstateras av endera komparatorn, alstras en logisk nolla vid båda utgångsklämmorna, vilket anger att någon sektorändring ej har inträffat. Om en sektorändring har upp- WY trätt med medurs vridning, kommer sektorns föreliggande värde att bli lika med det tidigare förutsagda värdet på den nästa sektorn för medurs vridning, och komparatorn 138 kommer att avge en logisk 1. Analogt kommer, om en sektorändring har upp- trätt med moturs vridning, den föreliggande sektorns värde 10 15 20 25 30 35' 40 465 597 att bli lika med det tidigare förutsagda värdet på nästföljan-.Il de sektor för moturs vridning, varför komparatorn 136 kommer att avge en logisk 1.Both the sector unit 114 and other units in Fig. 1 are controlled by time and clock signals from a system timer located in the order unit 126. Comparisons are performed sequentially between the present sector and each of the next sectors of the comparators 136 and 138 depending on clock signals, emitted by the system timer. Delay lines 132 and 134 delay the supply of the corresponding sector signals to the comparators 136 and 138, so that the output signals from the comparators represent comparisons between the current sector and the previously predicted values of the next sector. The clock pulses occur many times in each sector, and many comparisons are made in each sector. If no similarity is found by either comparator, a logic zero is generated at both output terminals, indicating that no sector change has occurred. If a sector change has occurred with clockwise rotation, the present value of the sector will be equal to the previously predicted value of the next sector for clockwise rotation, and the comparator 138 will give a logical 1. Analogously, if a sector change has counterclockwise rotation, the value of the present sector 10 15 20 25 30 35 '40 465 597 to become equal to the previously predicted value of the next sequence in the counterclockwise rotation sector, so that the comparator 136 will emit a logic 1.

Enligt fig 7 har kontrollern 108 klämmor A1, B1, A2, BZ och R, vilka tidigare beskrivits i anslutning till fig 1.According to Fig. 7, the controller 108 has terminals A1, B1, A2, BZ and R, which have been previously described in connection with Fig. 1.

Kontrollern 108 innefattar en omkopplare 140, en D/A-omvandlare 142, en källa 144 (såsom en digital kodare för avgivande av en referenssignal med nollvärde) och en räknare 146 (som räk- nar modulo 3). Modulo-3-räkningen svarar mot de tre Hall- -sensorerna 66 i fig 1. Såsom visas kopplar omkopplaren 140 en referenssignal från klämman A2 till klämman A1, vilken referens- signal av komparatorerna 106 används för jämförelse med de sínusformiga sígnalvågformer, som alstras av Hall-sensorerna 66 vid vridning av skivan 68. Likaså visas att omkopplaren 140 kopplar en Hall-väljarsignal från klämman BZ till klämman B1 för påverkan av omkopplaren 110 i fig 1 att utvälja en kompara- tor 106 och dess motsvarande Hall-sensor 66. Signalerna vid klämmorna A2 och BZ erhålls från lägesmätningsenheten 122.The controller 108 includes a switch 140, a D / A converter 142, a source 144 (such as a digital encoder for outputting a zero value reference signal) and a counter 146 (which counts modulo 3). The Modulo-3 count corresponds to the three Hall sensors 66 in Fig. 1. As shown, the switch 140 connects a reference signal from the terminal A2 to the terminal A1, which reference signal is used by the comparators 106 for comparison with the sinusoidal signal waveforms generated by The Hall sensors 66 when rotating the disc 68. It is also shown that the switch 140 connects a Hall selector signal from the terminal BZ to the terminal B1 for actuating the switch 110 in Fig. 1 to select a comparator 106 and its corresponding Hall sensor 66. The signals at terminals A2 and BZ is obtained from the position measuring unit 122.

I omkopplarens 140 alternativa läge avges referenssig- nalen för klämman A1 av källan 144, och väljarsignalen vid klämman B1 avges av räknaren 146. Som svar på klocksignaler från systemtidgivaren avger räknaren 146 en följd av tre adresser för omkopplaren 110, så att denna bringas att i följd sampla utsignalerna från komparatorerna 106. Omkopplaren 140 drivs av den från orderenheten 126 erhållna signalen vid klämman R.In the alternate position of switch 140, the reference signal for terminal A1 is output from source 144, and the selector signal at terminal B1 is output from counter 146. In response to clock signals from system timer, counter 146 outputs a sequence of three addresses to switch 110, so that it is sequentially sampling the output signals from the comparators 106. The switch 140 is driven by the signal obtained from the order unit 126 at the terminal R.

Enligt fig 8 innefattar lägesmåtningsenheten 122 en räk- nare 180, en källa 182 för ett digitalt ord representerande 1, en summerare 184, ett register 186, en omkopplare 188, ett .ROM 190 samt ett ROM 192. ROM 192 avger referenssignalen vid klämman A2 och väljarsignalen vid klämman B2 som svar på en adress från ROM 190, som anger läget på rotorn i elektriska grader. Såsom framgår av diagrammet 194, placerat nära ROM 192, är referenssignalen vid klämman A2 en stegsignal, som följer den sinusformiga signalvågformen, vilken erhålls från Hall-sensorerna 66 vid vridningen av rotorn 58.-Värdena på referenssignalen föregår uppträdandet av de motsvarande värdena på Hall-spänningen. Med andra ord kommer Systemeï att vänta tills rotorn 58 har börjat vrida sig, vilket bringar Hall-spänningen upp (eller ned)_till referenssignalens 10 15 20 25 30 35 40 10 465 397 värde. När så sker ändrar en komparator 106 tillstånd, vilket innebär att rotorn 58 har uppnått ett specifikt, känt läge.According to Fig. 8, the position measuring unit 122 comprises a counter 180, a source 182 for a digital word representing 1, a summer 184, a register 186, a switch 188, a ROM 190 and a ROM 192. ROM 192 emits the reference signal at terminal A2. and the selector signal at terminal B2 in response to an address from ROM 190, which indicates the position of the rotor in electrical degrees. As can be seen from diagram 194, located near ROM 192, the reference signal at terminal A2 is a step signal which follows the sinusoidal signal waveform obtained from the Hall sensors 66 upon rotation of the rotor 58. The values of the reference signal precede the appearance of the corresponding values at Hall voltage. In other words, Systemeï will wait until the rotor 58 has started to turn, which brings the Hall voltage up (or down) to the value of the reference signal 10 15 20 25 30 35 40 10 465 397. When this happens, a comparator 106 changes state, which means that the rotor 58 has reached a specific, known position.

Om diagrammet i fig 5 betraktas, framgår av detta att blott de linjära områdena av Hall-spänningarna utnyttjas. Följ- aktligen visas i diagrammet i fig 8 de stegvisa ändringarna i referenssignalerna blott under de linjära delarna av den kurva, som representerar Hall-spänningen. Enligt fig 5 utväljs en olika Hall-kurva vid varje sektors mittpunkt för att härigenom blott utnyttja linjära delar. Denna utväljning åstadkommes genom omkopplaren 110 i fíg 1 som svar på signalerna vid kläm- morna B1 och B2. Eftersom ROM 192 ger både värdet på referens- signalen vid klämman A2 och selektorsignalen vid klämman BZ, blir valet av Hall-kurvan koordinerat för samtliga värden på referenssignalen.If the diagram in Fig. 5 is considered, it appears that only the linear regions of the Hall voltages are used. Accordingly, the diagram of Fig. 8 shows the stepwise changes in the reference signals only below the linear portions of the curve representing the Hall voltage. According to Fig. 5, a different Hall curve is selected at the center of each sector in order to use only linear parts. This selection is effected by the switch 110 in Fig. 1 in response to the signals at terminals B1 and B2. Since ROM 192 provides both the value of the reference signal at terminal A2 and the selector signal at terminal BZ, the selection of the Hall curve is coordinated for all values of the reference signal.

Räknaren 180 ger en räkning, som av omkopplaren 188 kopp- las till ROM 192 och utgör en partiell adress. Återstoden av adressen ges hastighetssignalen vid klämman M. Räkningen från räknaren 180 på ledningen 198 representerar, bortsett från en skalfaktor, läget hos rotorn 58 på ledningen 196. Om sålunda varje räkning på ledningen 198 representerar 5 grader, kommer totalt 72 räkningar att representera-360 grader. Analogt kom- mer, om varje räkning på ledningen 198 representerar 20 grader, en räkning av 18 på ledningen 198 att representera 360 grader.The counter 180 provides a count which is connected by the switch 188 to the ROM 192 and constitutes a partial address. The remainder of the address is given the velocity signal at terminal M. The count from counter 180 on line 198 represents, apart from a scale factor, the position of the rotor 58 on line 196. Thus, if each count on line 198 represents 5 degrees, a total of 72 counts will represent-360 degrees. Analogously, if each count on line 198 represents 20 degrees, a count of 18 on line 198 will represent 360 degrees.

När ROM 190 avger det digitala ord, som representerar 360 grader, ger det även en återställningssignal, som genom led- ningen 200 kopplas till räknarens 180 återställningsklämma för återställning av räknaren 180 till noll, Den av ROM 190 använda skalfaktorn bestäms av hastighetssignalen vid klämman M. ROM 190 innehåller olika satser av de ord, som kan upp- träda på ledningen 196, varvid en sats svarar mot var och en av flera olika valda hastigheter vid klämman M. Genom användan- de av olika skalfaktorer kommer storleken av de stegvisa ök- ningarna i referenssignalen vid klämman A2 att ökas med hög hastighet, och färre steg per sektor förekommer vid hög . hastighet. Med detta skalval kan den hastighet, med vilken komparatorerna 106 samplas, förbli väsentligen oförändrad trots stora variationer i varvtalet.When ROM 190 outputs the digital word representing 360 degrees, it also provides a reset signal, which through line 200 is connected to the reset terminal of the counter 180 to reset the counter 180 to zero. The scale factor used by ROM 190 is determined by the speed signal at terminal M ROM 190 contains different sets of the words that may appear on line 196, one set corresponding to each of several different selected speeds at terminal M. By using different scale factors, the magnitude of the stepwise increases. the references in the reference signal at terminal A2 to increase at high speed, and fewer steps per sector occur at high. speed. With this scale selection, the speed at which the comparators 106 are sampled can remain substantially unchanged despite large variations in speed.

' Eftersom räknaren 180 återställs var 360 grad, är en andra räknare 202 anordnad för räkning synkront med räknaren 180 men utan periodisk återställning. Härigenom kommer 10 15 20 25 30 35 40 11 ' 46.5 397 räknarens 202 räkning att representera det föreliggande' läget på rotorn eller på en belastning, som är mekaniskt kopp- lad till rotorn via en kuggväxel.Since the counter 180 is reset every 360 degrees, a second counter 202 is arranged for counting synchronously with the counter 180 but without periodic reset. As a result, the count of the 462 397 counter 202 will represent the present position on the rotor or on a load which is mechanically coupled to the rotor via a gear.

Räknaren 180 måste vara i stånd att räkna uppåt eller nedåt, beroende på rotorns 58 rotationsriktning. För avkänning av den rätta räkningsriktningen subtraheras ett.värde lika med 1 från källan 182 från räkningen på ledningen 198 genom summe- raren 184, varvid skillnaden lagras i registret 186. Omkopp- laren 188 får således ett val mellan två insignaler, nämligen räkningen på ledningen 198 och ett tal, som är lika med ett mindre än räkningen på ledningen 198 från registret 186. Om- kopplaren 188 omställs mellan de båda insignalerna genom en omkopplarstyrledning, som aktiveras genom en bistabil vippa 204, som i sin tur omställs genom klockpulser från systemtid- givaren. Omkopplarstyrsignalen på ledningen 206 kopplas av ett register 208 till uppåt/nedåt-styrklämman på räknarna 180 och 202.The counter 180 must be able to count up or down, depending on the direction of rotation of the rotor 58. To sense the correct counting direction, a value equal to 1 is subtracted from the source 182 from the count on line 198 through the summer 184, the difference being stored in register 186. The switch 188 thus has a choice between two input signals, namely the count on the line 198 and a number equal to one less than the count on line 198 from register 186. Switch 188 is switched between the two inputs by a switch control line, which is activated by a bistable flip-flop 204, which in turn is switched by clock pulses from system time. - the sensor. The switch control signal on line 206 is connected by a register 208 to the up / down control terminal on counters 180 and 202.

Hall-komparatorutsignalen vid klämman D på omkopplaren 110 i fig 1 kopplas till registret 208 genom omkopplaren 216 för att stroba registret att acceptera omkopplarstyrsignalen på ledningen 206. Närvaron av komparatorutsignalen på ledningen 210 anger att en lyckad jämförelse har utförts mellan Hall- -spänningen och antingen den mot räkningen på ledningen 198 svarande referenssignalen eller den mot den minskade räkningen från registret 186 svarande referenssignalen. Omställningen mellan räkningen på ledningen 198 och den minskade räkningen visas även i diagrammet 194, där värdet på_referenssignalen svänger fram och tillbaka, såsom visas genom den streckade kurvan 212. Således representerar den omkopplarstyrsignal, som föreligger på ledningen 206 när en Hall-komparatorutsignal föreligger på ledningen 210, rotationsriktningen hos rotorn 58. Vid strobning av signalen på ledningen 206 in i registret 208 bringas räknarna 180 och 202 att räkna uppåt eller räkna nedåt i överensstämmelse med rotorns 58 rotationsriktning.The Hall comparator output at terminal D of switch 110 in Fig. 1 is connected to register 208 through switch 216 to strobe the register to accept the switch control signal on line 206. The presence of the comparator output on line 210 indicates that a successful comparison has been made between the Hall voltage and either the reference signal corresponding to the count on line 198 or the reference signal corresponding to the reduced count from register 186. The switch between the count on line 198 and the reduced count is also shown in diagram 194, where the value of the reference signal oscillates back and forth, as shown by the dashed curve 212. Thus, the switch control signal present on line 206 when a Hall comparator output signal is present on line 210, the direction of rotation of the rotor 58. When strobeing the signal on line 206 into register 208, counters 180 and 202 are caused to count up or count down in accordance with the direction of rotation of rotor 58.

För säkerställning av att räknarna 180 och 202 icke framdrivs förrän efter det att omkopplarstyrsignalen på ledningen 206 har instrobats i registret 208 och räkningens riktning har fastställts, är en fördröjningsledning 214 inlagd mellan led- ningen 210 och räknarna 180 och 202.To ensure that the counters 180 and 202 are not propelled until after the switch control signal on the line 206 has been instrobated in the register 208 and the direction of the count has been determined, a delay line 214 is inserted between the line 210 and the counters 180 and 202.

Beträffande de kvasi-linjära områdena i diagrammet en- 10 15 20 25 30 35 40 12 465 397 ligt fig 5 kan noteras, att vartannat av områdena har om- kastad lutning. Således svarar en positiv felsignal, som er- hålls med den ena lutningen, mot en negativ felsignal, som er- hålls med den nästföljande lutningen. För kompensering av den föregående omkastningen i polaritet är omkopplaren 216 och inverteraren 218 i fig 8 inlagda mellan klämman D och ledning- en 210. Omkopplaren 216 utväljer antingen signalen vid klämman D eller signalens komplement. Omkopplaren 216 manövreras av ROM 192 i synkronism med valet av Hall-komparatorutsignalen på ledningen 210 alltid har den rätta polanüætaiför strobning av registret 208 och för framstegning av räknarnas 180 och 202 räkning. Komparatorsignalen på led- ningen 210 strobar även ett register 220 för läsning av räkne- ställningen hos räknaren 208 innan denna framstegas till nästa räkning.Regarding the quasi-linear areas in the diagram according to Fig. 5, it can be noted that every other of the areas has a reversed slope. Thus, a positive error signal obtained with one slope corresponds to a negative error signal obtained with the next slope. To compensate for the previous reversal in polarity, the switch 216 and the inverter 218 in Fig. 8 are interposed between the terminal D and the line 210. The switch 216 selects either the signal at the terminal D or the signal complement. The switch 216 is operated by the ROM 192 in synchronism with the selection of the Hall comparator output signal on the line 210 always having the correct polarity for strobeing the register 208 and for advancing the count of the counters 180 and 202. The comparator signal on line 210 also strobes a register 220 for reading the counting position of the counter 208 before it is advanced to the next count.

En ackvisitionskrets är även anordnad från att från början inhämta läget på rotorn 58, så att lägesföljning kan påbörjas.An acquisition circuit is also provided from initially acquiring the position of the rotor 58 so that position tracking can be initiated.

Ackvisitionskretsen har ett ROM 222, en summerare 224, ett register 226 för successiv approximation samt en inverterare 228. Räknarens 180 räkneställning bringas först in i den rätta sektorn med hjälp av ROM 222, som av~summeraren 224 kopplas till förinställningsklämman på räknaren 280. Sektorsignalen på klämman E, även visad i fig 1, adresserar ROM 222 att ge den räkning, som betecknar början av denna sektor. Följaktligen börjar räknaren 180 att räkna vid början av sektorn. Denna räk- ning modifieras av summeraren 224, vilken adderar en signal från registret 226 till signalen frân.ROM 222. Successiv- -approximations-registret 226 ger digitala ord, som represen- terar en sats numeriska värden, vilka oscillerar i storlek och avtar mot ett stabilt värde. Registret 226 styrs genom en återkopplingssignal på ledningen 210, som för registret 226 anger, att värdet på dettas utgående digitala ord skall ökas eller minskas. Det logiska tillståndet (1 eller 0) hos sig- nalen på ledningen 210 är beroende av huruvida värdet på re- _ ferenssignalen är större eller mindre än värdet på Hall- -spänningen. Därför reagerar registret 226 för den logiska nivån på ledningen 210 genom att kontinuerligt framflytta det antagna läget på rotorn 58, tills den logiska nivån på led- ningen 210 ändras, vid vilken punkt registret 226 minskar det antagna läget på rotorn 58. Vid slutet av följden successiva I) 10 15 20 25 30 35" 40 13 ' 465 397 approximationer återspeglar det förinställda värdet i såväl räknaren 180 och räknaren 22 exakt rotorns 58 läge.The acquisition circuit has a ROM 222, a summer 224, a register 226 for successive approximation and an inverter 228. The counter position of the counter 180 is first brought into the correct sector by means of ROM 222, which is coupled by the summer 224 to the preset terminal of the counter 280. The sector signal on terminal E, also shown in Fig. 1, addresses ROM 222 to give the count denoting the beginning of this sector. Consequently, the counter 180 starts counting at the beginning of the sector. This count is modified by the summer 224, which adds a signal from the register 226 to the signal from.ROM 222. The successive approximation register 226 produces digital words, which represent a set of numerical values, which oscillate in magnitude and decrease towards a stable value. The register 226 is controlled by a feedback signal on the line 210, which indicates to the register 226 that the value of its outgoing digital words is to be increased or decreased. The logic state (1 or 0) of the signal on line 210 depends on whether the value of the reference signal is greater or less than the value of the Hall voltage. Therefore, the logic level register 226 responds by line 210 by continuously advancing the assumed position on the rotor 58 until the logic level on the line 210 changes, at which point the register 226 decreases the assumed position on the rotor 58. At the end of the sequence successive I) 10 15 20 25 30 35 "40 13 '465 397 approximations, the preset value in both the counter 180 and the counter 22 accurately reflects the position of the rotor 58.

Enligt fig 9 har hastighets/läge-orderenheten l20k1åmwr M, G, L, K och R, vilka även återfinns i fig 1. Orderenheten 126 innefattar omkopplare 250 och 252, en summerare 254, ett register 256, ett ROM 258, en klocka 260 och en räknare 262.According to Fig. 9, the speed / position ordering unit 120 has clamps M, G, L, K and R, which are also found in Fig. 1. The ordering unit 126 comprises switches 250 and 252, a summer 254, a register 256, a ROM 258, a clock 260. and a counter 262.

Med omkopplarna 250 och 252 i de visade lägena kopplas den vid klämman M uppmätta hastigheten direkt till klämman L, och den beordrade hastighetssignalen uppträder vid klämman K.With the switches 250 and 252 in the positions shown, the speed measured at the terminal M is connected directly to the terminal L, and the ordered speed signal appears at the terminal K.

Den beordrade hastighetssignalen erhålls från ROM 258 på basis av ett önskat läge, till vilket rotorn 58 i fig 1 skall vridas. ROM 258 används därför i en sammansatt arbetsmod, där rotorn bringas till ett designerat läge i en tvåstegsoperation.The ordered speed signal is obtained from ROM 258 on the basis of a desired position, to which the rotor 58 in Fig. 1 is to be turned. ROM 258 is therefore used in a composite operating mode, where the rotor is brought to a designated position in a two-stage operation.

I det första steget drivs motorn med en hög hastighet, eller 'med en designerad hastighetsprofil, för att bringa motorn till approximativt det önskade läget. Därefter arbetar systemet i en lägesföljningsmod. Under det första steget upp- träder hastighetssignaler vid båda klämmorna L och K, varvid den beordrade hastigheten uppträder vid klämman K och den uppmätta hastigheten uppträder vid klämman L. Under det andra steget uppträder det beordrade läget"vid klämman K och det uppmätta läget uppträder vid klämman L. Omkopplaren 250 åstadkommer övergången i funktion mellan det första och det andra steget. Omkhpplaren 252 används för ersättning av två- stegsoperationen med en hastighetsföljningsarbetsmod. I hastig- hetsföljningsmoden uppträder en uppmätt hastighet vid klämnan L, medan en beordrad hastighet uppträder vid klämman K.In the first stage, the motor is driven at a high speed, or with a designated speed profile, to bring the motor to approximately the desired position. Thereafter, the system operates in a position tracking mode. During the first stage, speed signals appear at both terminals L and K, the ordered speed appearing at terminal K and the measured speed appearing at terminal L. During the second stage, the ordered position "occurs at terminal K and the measured position occurs at the clamp L. The switch 250 provides the transition in operation between the first and the second stage.The switch 252 is used to replace the two-stage operation with a speed tracking mode of operation.In the speed tracking mode a measured speed occurs at the terminal L, while an ordered speed occurs at the terminal K .

Beträffande tvåstegsoperationen ges hastighetsprofilen av ROM 258 som svar på en följd av adressignaler, kopplade _till minnet från räknaren 262, vilken räknar klockpulssignaler från klockan 260 under kontroll av en tidsignal vid klämman T. Den tidigare nämnda systemtidgivaren, här betecknad 264, avger tidssignalen vid klämman T för drift av klockan 260 samt tidssignalerna och klockpulssignalerna för de andra enheterna i det i fig 1 visade systemet 50. Följaktligen kommer ROM 258, när räknaren 262 framstegas, att avge en följd utgångsord, vilka inställer de hastigheter, vid vilka rotorn skall rotera vid specifika tidpunkter, varvid en enkel form av hastighets- profil visas i ett diagram 266 i närheten av ROM 258.Regarding the two-step operation, the speed profile is given by ROM 258 in response to a sequence of address signals connected to the memory of the counter 262, which counts clock pulses from the clock 260 under the control of a time signal at terminal T. The aforementioned system timer, here designated 264, outputs the time signal at terminal T for operating the clock 260 and the time signals and clock pulses for the other units in the system 50 shown in Fig. 1. Consequently, when the counter 262 is advanced, ROM 258 will emit a sequence of output words which set the speeds at which the rotor is to rotate at specific times, a simple form of velocity profile being shown in a diagram 266 in the vicinity of ROM 258.

Räknaren 262 avger blott en partiell adress till ROM 258, 10 15 20 25 30 35 40 14 vÄ%§ää rššåzn av adressen ges av registret 256. Registret 256 lagrar skillnaden mellan det önskade slutläget och det före- liggande läget på rotorn 58. I överensstämmelse med den av registret 256 givna delen av adressen ändras hastighets- profilen från ROM 258 för relativt korta sträckor av rotor- rörelsen, där det skulle vara opraktiskt att driva upp motorn till maximal hastighet. Följaktligen utväljer den partiella adressen från registret 256 en lämplig hastighetsprofil i en sats av hastighetsprofiler för användande av relativt små differenser i läget.The counter 262 gives only a partial address to ROM 258, 10 15 20 25 30 35 40 14 vÄ% §ää rššåzn of the address is given by the register 256. The register 256 stores the difference between the desired end position and the present position on the rotor 58. I In accordance with the part of the address given by the register 256, the speed profile is changed from the ROM 258 for relatively short distances of the rotor movement, where it would be impractical to drive the motor to maximum speed. Accordingly, the partial address from the register 256 selects an appropriate rate profile in a set of rate profiles for using relatively small differences in location.

Orderenhten 126 innefattar vidare en komparator 268, en referens 270 (innefattande en källa för ett digitalt ord, som representerar en lägesfelgräns), en lägeskodare 272 (för designering av ett önskat slutläge för rotorn), och en hastig- -hetskodare 274 (för designering av en önskad hastighet, vid vilken motorn skall drivaâ. I stället för kodarna 272 och 274 kan digitalord, som ges av ett yttre system, såsom en tröghetsnavígator i ett flygplan, införas i systemet vid denna punkt för designering av ett önskat läge och/eller en önskad hastighet. Kodarna 272 och 274 strobar systemtidgivaren 264 att börja tidsinställa de olika systëmöperationerna.The command unit 126 further includes a comparator 268, a reference 270 (including a digital word source representing a position error limit), a position encoder 272 (for designating a desired end position for the rotor), and a speed encoder 274 (for designating Instead of encoders 272 and 274, digital words given by an external system, such as an inertia navigator in an aircraft, may be inserted into the system at this point to designate a desired position and / or Encoders 272 and 274 strobe the system timer 264 to begin timing the various system operations.

Summeraren 254 avger en lägesfelsignal genom subtrahe- ring av den vid klämman G uppmätta lägessignalen från det av kodaren 272 designerade önskade läget. Denna differenssignal kopplas förutom att den matas till registret 256 även till komparatorn 268, som jämför skillnaden i läge med en referens, som svarar mot en lägesfelgräns. Om skillnaden i läge är mindre än referensen (lägesfelet mindre än lägesfelgränsen), aktiverar komparatorn 268 omkopplaren 250, och det vid klämman _G uppmätta läget kopplas till klämman L, och det designerade slutläget på rotorn 58 kopplas till klämman K. övergången mel- lan det första och det andra steget i tvåstegsoperationen för att bringa rotorn 58 i ett desígnerat läge har därmed full- bordats.The summer 254 outputs a position error signal by subtracting the position signal measured at terminal G from the desired position designated by the encoder 272. In addition to being supplied to the register 256, this difference signal is also coupled to the comparator 268, which compares the difference in position with a reference corresponding to a position error limit. If the difference in position is smaller than the reference (position error less than position position limit), comparator 268 activates switch 250, and the position measured at terminal _G is connected to terminal L, and the designated end position of rotor 58 is connected to terminal K. the transition between it the first and second stages of the two-stage operation to bring the rotor 58 into a designated position have thus been completed.

Omkopplaren 252 kan påverkas av hastighetskodaren 274 så att endast den av kodaren 274 beordrade hastigheten upp- träder vid klämman K. Således tillåter orderenheten 226 systemet att arbeta antingen i en hastighetsföljníngsmod eller i tvåstegssekvensen, innefattande en hastighetsföljningsmod följd av en lägesföljningsmod. Tvåstegssekvensen ínitieras av 10 15 20 25 30 35- 40 15 -' 465 3,97 lägeskodaren 272, som alstrar en signal vid klämman R för på- verkan av omkopplaren 140 i kontrollern 108 (fig 7). Läges- kodaren 272 bringar de vid lägesmätningsenhetens 122 klämmor A2 och B2 uppträdande referenssignalerna och Hall-väljarsig- nalerna (fig 8) att uppträda vid kontrollerns 108 klämmor A1 och B1 för påverkan av komparatorerna 106, såsom tidigare be- skrivits.The switch 252 can be actuated by the speed encoder 274 so that only the speed ordered by the encoder 274 occurs at terminal K. Thus, the command unit 226 allows the system to operate either in a speed tracking mode or in the two-step sequence, including a speed tracking mode followed by a position tracking mode. The two-stage sequence is initiated by the position encoder 272, which generates a signal at terminal R for actuation of switch 140 in controller 108 (Fig. 7). The position encoder 272 causes the reference signals appearing at the terminals A2 and B2 of the position measuring unit 122 and the Hall selector signals (Fig. 8) to appear at the terminals A1 and B1 of the controller 108 to actuate the comparators 106, as previously described.

Om nu fig 10 betraktas visas där hastighetsmätningsen- heten 124 innefatta två kanaler, varvid den övre kanalen an- vänds för hög hastighet och den undre kanalen för låg hastig- het.If Fig. 10 is now considered, it is shown where the speed measuring unit 124 comprises two channels, the upper channel being used for high speed and the lower channel for low speed.

JK-vippa 278, vilka är kopplade till de båda sektorändrings- signalerna vid klämman F. Den på ledningen 208 uppträdande Rotationshastigheten ges av en ELLER-grind 276 och en rotationsriktningen, och den på ledningen 282 uppträdande rotationshastigheten ger en fullständig beskrivning av hastig- heten. ELLER-grinden 276 ger på ledningen 284 antingen medurs- ändringssignalen eller motursändringssignalen från klämman F, varigenom signalen på ledningen 284 anger en ändring i sektor oberoende av rotationsriktningen. JK-vippan 278 ger på led- ningen 208 en logisk 1 eller en logisk 0 beroende på vilken av sektorändringsledningarna vid kläfimah F smnbefümersigi. logisk 1-tillstånd. Följaktligen anger det logiska tillståndet hos signalen på ledningen 280 rotationsriktningen. Den övre kanalen i fig 10 innefattar en grind 286, en tidgivare 288, en inverterare 290, en räknare 292, ett register 294, en källa 296 för en referenssignal, en komparator 298 samt en hastig- hetsindikator 300. vippa 302, en klocka 304, en grind 306, en inverterare 308, en räknare 310, ett register 312, ett ROM 314 samt en hastig- hetsindikator 316. De övre och undre kanalerna är genom en omkopplare 318 kopplade till ett skiftregister 320, vars ut- gång genom en subtraherare 322 är kopplad till en accelerations- indikator 324.JK flip-flops 278, which are connected to the two sector change signals at terminal F. The rotational speed appearing on line 208 is given by an OR gate 276 and a direction of rotation, and the rotational speed appearing on line 282 gives a complete description of the speed. . OR gate 276 provides on line 284 either the clockwise change signal or the counterclockwise change signal from terminal F, whereby the signal on line 284 indicates a change in sector independent of the direction of rotation. The JK flip-flop 278 gives on the line 208 a logic 1 or a logic 0 depending on which of the sector change lines at kl fi mah F smnbefümersigi. logical 1 state. Accordingly, the logic state of the signal on line 280 indicates the direction of rotation. The upper channel of Fig. 10 includes a gate 286, a timer 288, an inverter 290, a counter 292, a register 294, a source 296 for a reference signal, a comparator 298 and a speed indicator 300. flip-flop 302, a clock 304 , a gate 306, an inverter 308, a counter 310, a register 312, a ROM 314 and a speed indicator 316. The upper and lower channels are connected by a switch 318 to a shift register 320, the output of which through a subtractor 322 is connected to an acceleration indicator 324.

För mätning av högt varvtal räknar räknaren 292 sektor- Den undre kanalen innefattar en bistabil ändringssignalerna på ledningen 284, varvid en följd av sektor- ändringssignaler av grinden 286 förmedlas till räknaren 292 som svar på en tidssignal från tidgivaren 288. Driften av tidgivaren 288 startas genom en tidssignal vid klämman T från systemtidgivaren 264 (fig 9). Antalet sektorändringssignaler, som~år-räknaren 292 räknas under det på förhand bestämda tids- 10 15- 20 25 30 35 40 16 intšåäalâšåïär proportionellt mot varvtalet och är därför, bortsett från en skalfaktor lika med varvtalet. Registret 294 strobas av tidgivaren 298 via inverteraren 290 till att läsa innehållet i räknaren 292 vid slutet av räkningsintervallet.For measuring high speed, the counter 292 counts sector- The lower channel comprises a bistable change signals on line 284, a sequence of sector change signals from gate 286 being transmitted to counter 292 in response to a time signal from timer 288. Operation of timer 288 is started by a time signal at terminal T from system timer 264 (Fig. 9). The number of sector change signals which the year calculator 292 counts during the predetermined time interval is proportional to the speed and is therefore, apart from a scale factor equal to the speed. The register 294 is strobeed by the timer 298 via the inverter 290 to read the contents of the counter 292 at the end of the counting interval.

Den i registret 294 lagrade resulterande räkningen matas till indikatorn 300 för att ge en indikering av hastigheten.The resulting count stored in register 294 is fed to the indicator 300 to give an indication of the speed.

För mätning av lågt varvtal räknar.räknaren 310 från klockan 304 under det tidsintervall, som förflyter mellan konsekutiva sektorändringssignaler på ledningen 284. Klock- pulserna från klockan 304 förmedlas av grinden 306 till räk- naren 310, varvid grinden 306 aktiveras genom omställningen av den bistabila vippan 302 genom på varandra följande sektor- ändringssignaler på ledningen 284. Vid slutet av räknings- intervallet förmedlas bakkanten av pulsen från vippan 302 av inverteraren 308 för att stroba registret 312, som lagrar innehållet i räknaren 310 för adressering av ROM 314. Räkne- ställningen i registret 312 är proportionell mot intervallet mellan på varandra följande sektorändringssignaler. Eftersom varvtalet är omvänt proportionellt mot intervallet mellan på varandra följande sektorändringssignaler, ger ROM 314 utgångs- ord, som är numeriskt lika med det reciproka värdet av den till ROM 314 matade adressignalen. Utsignalen från ROM 314 matas till indikatorn 316 för indikering av hastigheten.For measuring low speed, the counter 310 counts from the clock 304 during the time interval which elapses between consecutive sector change signals on the line 284. The clock pulses from the clock 304 are transmitted by the gate 306 to the counter 310, the gate 306 being activated by the switching of the bistable flip-flop 302 through successive sector change signals on line 284. At the end of the counting interval, the trailing edge of the pulse from flip-flop 302 is transmitted by the inverter 308 to strobe register 312, which stores the contents of counter 3110 for addressing ROM 314. Counting position in register 312 is proportional to the interval between successive sector change signals. Since the speed is inversely proportional to the interval between successive sector change signals, ROM 314 provides output words which are numerically equal to the reciprocal of the address signal fed to ROM 314. The output signal from ROM 314 is supplied to the speed indicator 316.

För erhållande av en indikering av accelerationen lagras på varandra följande hastighetsvärden i ett skiftregister 320.To obtain an indication of the acceleration, successive speed values are stored in a shift register 320.

De på varandra följande värdena matas därefter till en subtraherare 322, som bestämmer skillnaden mellan de båda hastighetsmätningarna. Skillnadssignalen från subtraheraren 322 matas därefter till indikatorn 324 för indikering av accelerationen.The successive values are then fed to a subtractor 322, which determines the difference between the two velocity measurements. The difference signal from the subtractor 322 is then fed to the indicator 324 to indicate the acceleration.

För erhållande av en indikering av hastigheten på ledning- en 382 samt en indikering av acceleratiönen, både för högt och lågt varvtal, utväljer omkopplaren 318 antingen utgången på registret 294 eller utgången på ROM 314. Omkopplaren 318 drivs av komparatorn 292, vilken jämför hastighetssignalen vid registrets 294 utgång med en av källan 296 avgiven referens- signal. När utsignalen från registret 294 är större än referen- sen, inställer komparatorn 292 omkopplaren 318 i höghastighets- läget och kopplar utsignalen från registret 294 till ledningen 282. När utsignalen från registret 294 faller under referens- 10 15 20 25 30 35 40 17 värdet, omställer komparatorn 298 omkopplaren šilš hastighetsläget och kopplar utsignalen från ROM 314 till led- ningen 282.To obtain an indication of the speed of the line 382 and an indication of the acceleration speed, both for high and low speeds, the switch 318 selects either the output of the register 294 or the output of the ROM 314. The switch 318 is driven by the comparator 292, which compares the speed signal at the output of the register 294 with a reference signal emitted by the source 296. When the output of register 294 is greater than the reference, the comparator 292 sets the switch 318 in the high speed position and switches the output of register 294 to line 282. When the output of register 294 falls below the reference value, the comparator 298 switches the switch to the speed mode and switches the output signal from ROM 314 to line 282.

Enligt fig 11 innefattar strömmodulatorn 120 ett ROM 350, D/A-omvandlare 352 och 354, en förstärkare 356, komparatorer 358 och 360 samt en bistabíl vippa 362. ROM 350 mottar på ledningen 364 en adress, som designerar den önskade amplituden och riktningen på strömmen för lindningarna 60 (fig 1).According to Fig. 11, the current modulator 120 includes a ROM 350, D / A converters 352 and 354, an amplifier 356, comparators 358 and 360 and a bistable flip-flop 362. ROM 350 receives on line 364 an address designating the desired amplitude and direction of the current of the windings 60 (Fig. 1).

Värdet på den via adressen på ledningen 364 beordrade strömmen står i relation till strömmens medelvärde. Den verkliga ström- men, såsom denna uppmäts av strömsensorerna 64 (fig 1) och kopplas till modulatorn 120 via klämman J, återges i ett dia- gram 366 i närheten av klämman J i fíg 11.The value of the current ordered via the address on line 364 is in relation to the average value of the current. The actual current, as measured by the current sensors 64 (Fig. 1) and connected to the modulator 120 via the terminal J, is shown in a diagram 366 in the vicinity of the terminal J in Fig. 11.

För aktivering av lindningarna genom strömställarna 62 . i bryggkretsen 56 (fig 1) avger ROM 350 på ledningen 118 en enbitssignal, som designerar riktningen hos strömmen, svarande mot ett medurs eller moturs motorvridmoment.Dessutom avger ROM 350 två digitala ord som svar på adressen på ledningen 364, varvid det ena ordet anger en övre strömgräns, som matas till D/A-omvandlaren 352, och det andra ordet anger en undre strömgräns, som matas till D/A-omvandlaren 354. De av omvand- larna 352 och 354 alstrade analoga spänningarna matas som referenssignaler till respektive komparatorer 358 och 360.For activating the windings through the switches 62. in the bridge circuit 56 (Fig. 1), ROM 350 emits on line 118 a one-bit signal designating the direction of the current corresponding to a clockwise or counterclockwise motor torque. In addition, ROM 350 emits two digital words in response to the address on line 364, one word indicating an upper current limit, which is supplied to the D / A converter 352, and the second word indicates a lower current limit, which is supplied to the D / A converter 354. The analog voltages generated by the converters 352 and 354 are supplied as reference signals to the respective comparators. 358 and 360.

Den vid klämman J uppmätta strömmen förstärks av förstärkaren 356 och matas till komparatorerna 356 och 358. Om amplituden på den uppmätta strömmen överstiger den övre gränsen, avger komparatorn 358 en logisk 1-signal, som ställer vippan 362.The current measured at terminal J is amplified by the amplifier 356 and fed to the comparators 356 and 358. If the amplitude of the measured current exceeds the upper limit, the comparator 358 emits a logic 1 signal which sets the flip-flop 362.

Om värdet på den uppmätta strömmen är mindre än den undre gränsen, avger komparatorn 360 en logisk 1-signal, som åter- ställer vippan 362. Vippans 362 utgång är via klämman I för- 'bunden med bryggstyrningen ROM 116 (fig 1) och uppvisar an- tingen en logisk 1 eller en logisk 0. Det ena av dessa logiska tillstånd bringar ROM 216 att initiera en strömorder, medan det andra bringar ROM 116 att avsluta en strömorder.If the value of the measured current is less than the lower limit, the comparator 360 emits a logic 1 signal, which resets the flip-flop 362. The output of the flip-flop 362 is connected via the terminal I to the bridge control ROM 116 (Fig. 1) and has either a logic 1 or a logic 0. One of these logic states causes ROM 216 to initiate a current order, while the other causes ROM 116 to terminate a current order.

För exempelvis en ström med positiv riktning kommer, när strömmen uppnår den övre gränsen, en strömorder att avslutas, och när strömmen når den undre gränsen initieras en ström- order. Signalen vid klämman I visas även genom den streckade kurvan i diagrammet 366. Till följd av lindningarnas 60 in- duktans och filtrerande verkan uppträder ej några skarpa 10 15 20 25 30 3S_ 40 465 597 “S strömpulser utan i stället bildas relativt små vågor, samman- satta av exponentiellt ökande och minskande komponenter, var- vid strömmen svänger kring medelvärdet.For example, for a current with a positive direction, when the current reaches the upper limit, a current order will be terminated, and when the current reaches the lower limit, a current order is initiated. The signal at terminal I is also shown by the dashed curve in diagram 366. Due to the inductance and filtering action of the windings 60, no sharp current pulses occur but instead relatively small waves are formed, together - set of exponentially increasing and decreasing components, whereby the current fluctuates around the mean value.

Såsom tidigare påpekats kan signalerna vid klämmorna K och L vara antingen läges- eller hastighetssignaler, varvid signalen vid klämman K är det önskade värdet och signalen vid klämman L det uppmätta värdet. Strömordersignalen på ledning- en 364 är ett resultat av integreringen av skillnaden mellan signalerna vid klämmorna K och L. Det digitala ord, som repre- senterar skillnaden mellan signalerna vid klämmorna K och L, är helt enkelt ett enbitsord vid denna belysande utföringsform av uppfinningen, varvid bör observeras att även flerbitsord kan användas.As previously pointed out, the signals at terminals K and L may be either position or velocity signals, the signal at terminal K being the desired value and the signal at terminal L being the measured value. The current command signal on line 364 is a result of the integration of the difference between the signals at terminals K and L. The digital word, which represents the difference between the signals at terminals K and L, is simply a one-bit word in this illustrative embodiment of the invention. it should be noted that multi-bit words can also be used.

Det enbitsord, som beskriver skillnaden mellan signalerna . vid klämmorna K och L, alstras av komparatorn 368. Integre- ringsoperationen börjar med summeraren 370, registret 372 och en källa 374 för ett digitalt ord med värdet 1. Registrets 372 utgång är kopplad till den ena ingången på summeraren 370.The one-bit word, which describes the difference between the signals. at terminals K and L, is generated by the comparator 368. The integration operation begins with the summer 370, the register 372 and a source 374 for a digital word with the value 1. The output of the register 372 is connected to one input of the summer 370.

Källans 374 utgång är kopplad till den andra ingången på sum- meraren 370. Utsignalen från komparatorn 368 tjänar som teckenbit för att beordra summerarenw37O addera,eller subtra- hera, signalen från källan 374 till innehållet i registret 372.The output of source 374 is connected to the second input of summer 370. The output of comparator 368 serves as a character bit to command summer w37O to add, or subtract, the signal from source 374 to the contents of register 372.

Vid successiv strobning av registret 372 kommer värdet på innehållet i registret 372 att stiga eller falla i överens- stämmelse med teckenbiten från komparatorn 368. Strobningen av registret 372 åstadkommes av de båda sektorändringssígnaler- na vid klämman F, vilka via en ELLER-grind 376 är kopplade till registret 372 för att åstadkomma strobning vid början av varje sektor obemænde av rotationsriktningen.Upon successive strobe of register 372, the value of the contents of register 372 will rise or fall in accordance with the character bit from the comparator 368. The strobe of register 372 is effected by the two sector change signals at terminal F, which via an OR gate 376 are coupled to register 372 to cause strobe at the beginning of each sector unmoved by the direction of rotation.

Modulatorn 120 innefattar vidare källor 378 och 380 för 'referenssignaler, komparatorer 382 och 384, en ELLER-grind ass, en källa sas för ett dlgltelt ord like med eu värde like medl en summerare 390, ett register 392 och en källa 394 (som kan I vara en kodare), vilken avger ett digitalt ord som förinstäl- ler regístret 392 på ett specifikt värde.The modulator 120 further includes sources 378 and 380 for reference signals, comparators 382 and 384, an OR gate ass, a source is assigned to a simple word equal to a value equal to a summator 390, a register 392 and a source 394 (which may I be an encoder), which emits a digital word that presets the register 392 to a specific value.

Utsignalen från registret 372 jämförs med en övre referens från källan 378 och med en undre referens från källan 380 med hjälp av respektive komparatorer 382 och 384. Om re- gisterutsignalen är större än den övre referensen eller mindre än den undre referensen, kommer komparatorn 382 resp kompara- 10 15 20 25 30 35 40 19 ' 465 597 torn 384 att via ELLER-grinden 386 förmedla en logisk 1-sig- nal för strobning av registret 392. Komparatorns 384 logiska nivå tjänar även som teckenbit för påverkan av summeraren 390 på samma sätt som tidigare beskrivits för summeraren 370.The output signal from register 372 is compared with an upper reference from source 378 and with a lower reference from source 380 by means of comparators 382 and 384, respectively. If the register output signal is greater than the upper reference or smaller than the lower reference, the comparator 382 resp. comparator 10 15 20 25 30 35 40 19 '465 597 tower 384 to transmit via the OR gate 386 a logic 1 signal for strobeing the register 392. The logic level of the comparator 384 also serves as a bit of character for influencing the summer 390 on the same method previously described for the summator 370.

För varje strobning av registret 392 ökas eller minskas dettas innehåll med 1 från källan 388 i överensstämmelse med den logiska nivån på teckenbiten från komparatorn 384. För små änd- ringar i värdet på registrets 372 innehåll förekommer således ej någon strobning av registret 392. Om emellertid registret 372 genomgår en relativt stor ändring, uppträder upprepade strobningar av registret 392 med åtföljande ökning eller minsk- ning av värdet på det i registret lagrade talet. Värdet på innehållet i registret 392 uppträder på ledningen 364 som adress till ROM 350. På detta sätt ger strömmodulatorn 120 en 'filtrering via integrering av slingfelsignalen (skillnaden mellan signalerna vid klämmorna K och L) för utförande av sluten återkopplingsstyrning.For each strobe of the register 392, its content is increased or decreased by 1 from the source 388 in accordance with the logical level of the character bit from the comparator 384. Thus, for small changes in the value of the contents of the register 372, no strobe of the register 392 occurs. register 372 undergoes a relatively large change, repeated strokes of register 392 occur with a concomitant increase or decrease in the value of the number stored in the register. The value of the contents of the register 392 appears on line 364 as the address of ROM 350. In this way, the current modulator 120 provides a filtering via integration of the loop error signal (the difference between the signals at terminals K and L) for performing closed feedback control.

När í drift den önskade hastigheten (eller läget) över- stiger den uppmätta hastigheten (eller läget) under ett tids- intervall, som sträcker sig genom flera sektorer, kommer re- ferenssignalerna för komparatorerna 353 och 360 att av ROM 350 höjas för att härigenom öka medelvärdet på strömmen i motorlindningarna. Analogt kommer, när värdet på signalen vid klämman K faller under värdet på signalen vid klämman L, ROM 350 att sänka värdet på referenssignalerna till komparatorerna 358 och 360 med resulterande minskning i lindningsströmmens medelvärde.When in operation the desired speed (or position) exceeds the measured speed (or position) over a time interval extending through several sectors, the reference signals of the comparators 353 and 360 will be increased by the ROM 350 to thereby increase the average value of the current in the motor windings. Analogously, when the value of the signal at terminal K falls below the value of the signal at terminal L, ROM 350 will lower the value of the reference signals to comparators 358 and 360 with a resultant decrease in the mean value of the winding current.

I fig 12 visas en alternativ form av strömmodulatorn 400, som kan användas i stället för modulatorn 120, när någon drift i läges- eller hastighetsföljningsmod ej önskas. Modulatorn 400 kan användas när man önskar maximera effekten från en motor, som nyttjar en kraftkälla med begränsad kapacitet, så- som en solcell. Vid vissa operationer, såsom pumpning av vat- ten, behöver själva hastigheten hos den pumpen (ej visad) drivande motorn ej hållas på ett på förhand bestämt värde, eftersom vatten kan pumpas med varierande hastigheter. Emel- lertid är produkten av motorns vridmoment och motorhastigheten bestämmande för motorns utgående effekt och den mängd vatten, som kan pumpas. Följaktligen varierar strömmodulatorn 400 såväl den skenbara impedans, som av motorn uppvisas mot käl- 10 15' 20 25 30 35 40 465 597 N lan, som varvtalet, till âstadkommande av maximal effektöver- föring från källan till motorn.Fig. 12 shows an alternative form of current modulator 400 which may be used in place of modulator 120 when no operation in position or speed tracking mode is desired. The modulator 400 can be used when you want to maximize the power from a motor that uses a power source with limited capacity, such as a solar cell. In some operations, such as pumping the water, the actual speed of the pump (not shown) driving motor need not be kept at a predetermined value, since water can be pumped at varying speeds. However, the product of engine torque and engine speed determines the output power of the engine and the amount of water that can be pumped. Accordingly, the current modulator 400 varies both the apparent impedance exhibited by the motor to the source, as well as the speed, to provide maximum power transfer from the source to the motor.

Modulatorn 400 innefattar en frekvensdelare 402 (för re- duceringav klockpulsernas frekvens), en räknare 404 (för räk- ning av klockpulserna), en komparator 406, en bistabil vippa 408, en räknare 410, en källa 412 för ett digitalt ord, ett skiftregíster 414 och en komparator 416. Vippan 408 ställs och återställs i tur och ordning av räknaren 404 och kompara- torn 406 till åstadkommande av ett pulståg vid klämman I, där varje puls har en logisk nivå lika med 1, och avståndet mellan pulserna har en logisk nivå lika med 0. Längden av varje puls vid klämman I är lika med längden av en av ROM 116 (fig 1) beordrad strömpuls. En variation i längden av pulserna vid klämman I resulterar i en motsvarande variation i intermittens- faktorn för de strömpulser, som tillförs av bryggkretsen 56 (fig 1). När intermittensfaktorn är liten, flyter i medeltal relativt liten ström från källan 54. Med en högre intermittens- faktor flyter mer ström. Således kan förhållandet mellan käl- lans S4 spänning och den av denna åstadkomna medelströmmen bringas variera med en resulterande förskjutning i storleken av motorns skenbara impedans. Vidarewförekommer en motsvarande ändring i den till motorn matade effekten, nämligen produkten av källans 54 spänning gånger medelströmmen.The modulator 400 includes a frequency divider 402 (for reducing the frequency of the clock pulses), a counter 404 (for counting the clock pulses), a comparator 406, a bistable flip-flop 408, a counter 410, a source 412 for a digital word, a shift register 414 and a comparator 416. The rocker 408 is set and reset in turn by the counter 404 and the comparator 406 to provide a pulse train at terminal I, where each pulse has a logic level equal to 1, and the distance between the pulses has a logic level equal to 0. The length of each pulse at terminal I is equal to the length of a current pulse ordered by ROM 116 (Fig. 1). A variation in the length of the pulses at terminal I results in a corresponding variation in the intermittent factor of the current pulses supplied by the bridge circuit 56 (Fig. 1). When the intermittent factor is small, on average a relatively small current flows from the source 54. With a higher intermittent factor, more current flows. Thus, the ratio between the voltage of the source S4 and the average current produced by it can be caused to vary with a resulting shift in the magnitude of the apparent impedance of the motor. Furthermore, there is a corresponding change in the power supplied to the motor, namely the product of the voltage 54 of the source times the average current.

För att pröva huruvida motorn mottar maximal effekt, övervakar modulatorn 400 den uppmätta hastigheten vid klämman L. Signalerna vid klämmorna K, F och J utnyttjas ej av modula- torn 400. Modulatorn 400 ger en långsam variation i inter- mittensfaktorn hos signalen vid klämman I, vilken variation är långsam i jämförelse med den dynamiska svarstiden för motorn 52 och dennas belastning. En variation i intermittens- faktorn kan resultera i antingen en ökning eller en minskning i varvtalet. Om det antas att belastningen, såsom ovannämnda vattenpump, ger ett relativt konstant vridmoment gentemot rotorn över ett användbart område av motorhastigheter, kan motorhastigheten tas som mått på motorns uteffekt. Följaktligen kan modulatorn 400, genom observering av den från en långsam variation i intermittensfaktorn resulterande motorhastigheten, reglera intermittensfaktorn för att härigenom åstadkomma maxi- mal effektöverföring till motorn.To test whether the motor receives maximum power, the modulator 400 monitors the measured speed at terminal L. The signals at terminals K, F and J are not used by the modulator 400. The modulator 400 provides a slow variation in the intermittent factor of the signal at terminal I. , which variation is slow compared to the dynamic response time of the motor 52 and its load. A variation in the intermittent factor can result in either an increase or a decrease in speed. If it is assumed that the load, such as the above-mentioned water pump, gives a relatively constant torque to the rotor over a useful range of engine speeds, the engine speed can be taken as a measure of the output power of the engine. Accordingly, by observing the motor speed resulting from a slow variation in the intermittent factor, the modulator 400 can control the intermittent factor to thereby achieve maximum power transfer to the motor.

Utsignalerna från räknaren 410 och referensen 412 inne- 10 15 20 25 30 35 40 21 6 46-5 5,97 fattar ett digitalt ord med ett värde, mot vilket komparatorn 406 jämför innehållet i räknaren 404. Räknaren 404 räknar modulo NZ och återställer sig själv, vid vilken tidpunkt den avger en puls till ställingången på vippan 408. När sedan räkningen uppnår det tal, som ges av räknaren 410 och referen- sen 412, återställer komparatorn 406 vippan 408. Om räknarens 410 räkneställning och digitalordet från referensen 412 för- blir konstanta, har varje puls i signalvågformen vid klämman I konstant längd. ' En långsam variation i längden av pulserna vid klämman I åstadkommes genom divideraren 402 och räknaren 410. Om det an- tas att dividerarens 402 värde pâ N1 är åtta gånger värdet på NZ, kommer en klockpuls att av divideraren 402 matas till räknaren 411 för var åttonde utpuls från räknaren 404, och räk- naren 410 framstegar långsamt sin räkneställning. De mest signifikanta bitarna i digitalordet från räknaren 410 och referensen 412 har konstant värde och erhålls från referensen 412. De minst signifikanta bitarna erhålls från räknaren 410.The output signals from the counter 410 and the reference 412 comprise a digital word with a value, against which the comparator 406 compares the contents of the counter 404. The counter 404 counts modulo NZ and resets itself itself, at which time it emits a pulse to the position input of the flip-flop 408. When then the count reaches the number given by the counter 410 and the reference 412, the comparator 406 resets the flip-flop 408. If the count of the counter 410 and the digital word from the reference 412 becomes constant, each pulse in the signal waveform at terminal I has a constant length. A slow variation in the length of the pulses at terminal I is effected by the divider 402 and the counter 410. Assuming that the value of the divider 402 of N1 is eight times the value of NZ, a clock pulse will be supplied by the divider 402 to the counter 411 for each eighth pulse from the counter 404, and the counter 410 slowly advances its counting position. The most significant bits in the digital word from the counter 410 and the reference 412 have a constant value and are obtained from the reference 412. The least significant bits are obtained from the counter 410.

Därför förekommer en långsam variation och en relativt liten ändring i det tal, som ges av räknaren 410 och referensen 412.Therefore, there is a slow variation and a relatively small change in the number given by the counter 410 and the reference 412.

Skiftregistret 414 lagrar successivamvärden på den uppmätta hastigheten vid klämman L, varvid ett sampel på den uppmätta hastigheten tas av registret 414 för varje strobning av detta genom en klockpuls från divideraren 402. Två successiva värden på den uppmätta hastigheten uttas från registret 414 och jäm- förs i komparatorn 416. Utsignalen från komparatorn kopplas till uppåt/nedåt-styrningen för räknaren 410 genom en krets, som innefattar en bistabil vippa 420, en OCH-grind 422 samt ett ROM 424. ROM 424 ger som svar på en ändring i rotorns 58 hastighet och som svar på räknarens 410 räkneriktning logiken för beordran av en ändring i räknarens 410 räkneriktning.The shift register 414 stores successive values of the measured speed at the terminal L, a sample of the measured speed being taken from the register 414 for each strobe thereof by a clock pulse from the divider 402. Two successive values of the measured speed are taken from the register 414 and compared in the comparator 416. The output of the comparator is coupled to the up / down control of the counter 410 through a circuit comprising a bistable flip-flop 420, an AND gate 422 and a ROM 424. ROM 424 provides in response to a change in the speed of the rotor 58 and in response to the counting direction of the counter 410, the logic for ordering a change in the counting direction of the counter 410.

Funktionen hos ROM 424 i samband med de andra kretsele- menten beskrivs nedan. Ledningar 426 och 428 ger adressen till ROM 424, varvid ledningen 426 ger en partiell adress, som signalerar räknarens 410 räkneriktning. Ledningen 428 ger den återstående delen av adressen, vilken signalerar huruvida varvtalet stiger eller faller. Om varvtalet stiger, blir ett senare hastighetssampel V2 större än tidigare sampel V1. Om varvtalet faller, blir ett tidigare hastighetssampel V1 större än ett- senare sampel V2. Komparatorn 416 jämför de båda 10 15 20 25 30 35 40 22 465 597 _ hastighetssamplen och avger en logisk 1-signal på ledningenii 428 för en stigande hastighet och en logisk 0-signal för fallande hastighet. Beträffande ledningen 426 anger en logisk 1 att räknaren 410 räknar uppåt, medan en logisk 0 anger att räknaren 410 räknar nedåt. Således beskriver adressen till ROM 424 både stadiet i räkningen och stadiet i ändrande hastig- het.The function of ROM 424 in connection with the other circuit elements is described below. Lines 426 and 428 provide the address of ROM 424, with line 426 providing a partial address which signals the counting direction of the counter 410. Line 428 provides the remaining portion of the address, which signals whether the speed is rising or falling. If the speed increases, a later velocity sample V2 becomes larger than previous sample V1. If the speed drops, an earlier speed sample V1 becomes larger than a later sample V2. The comparator 416 compares the two speed samples and outputs a logic 1 signal on line 428 for increasing speed and a logic 0 signal for decreasing speed. Regarding line 426, a logic 1 indicates that the counter 410 is counting up, while a logic 0 indicates that the counter 410 is counting down. Thus, the address of ROM 424 describes both the stage of counting and the stage of changing speed.

ROM 424 aktiverar OCH-grinden 422 att förmedla en klock- puls från divideraren 402 till vippan 420 för strobning av denna. Strobningen omställer vippan 420 att ändra räknerikt- ningen för räknaren 410. Om exempelvis rotorhastigheten faller medan räknaren 410 räknar uppåt, dirigerar ROM 424 en strob- ning av vippan 420 för att ändra räkneriktningen, så att räk- naren 410 räknar nedåt. Om å andra sidan rotorhastigheten fal- -ler medan räknaren 410 räknar nedåt, beordrar ROM 424 en strob- ning av vippan 420 att bringa räknaren 410 räkna uppåt. Om rotorhastigheten stiger, kvarhåller ROM 424 vippans 420 till- stånd genom matning av en logisk 0-signal till OCH-grinden 422.ROM 424 activates AND gate 422 to transmit a clock pulse from divider 402 to flip-flop 420 to strobe it. The strobe adjusts the flip-flop 420 to change the counting direction of the counter 410. For example, if the rotor speed drops while the counter 410 counts up, ROM 424 directs a strobe of the flip-flop 420 to change the counting direction so that the counter 410 counts down. On the other hand, if the rotor speed drops while the counter 410 is counting down, ROM 424 commands a strobe of the rocker 420 to cause the counter 410 to count up. If the rotor speed increases, ROM 424 maintains the state of flip-flop 420 by supplying a logic 0 signal to AND gate 422.

Räknarens 410 räkneställning kvarhålls vid eller approximativt vid det värde, som resulterar i en intermittensfaktor i puls- tåget vid klämman I, som maximerar effektöverföringen från källan 54 till motorn 52 i fig 1.The counter position of the counter 410 is maintained at or approximately at the value resulting in an intermittent factor in the pulse train at terminal I, which maximizes the power transfer from the source 54 to the motor 52 in Fig. 1.

I fig 13 visas ytterligare en strömmodulator 450, som kan användas tillsammans med strömmodulatorn 120 och brygg- kretsen 56 i fig 1 i något modifierad form, när man önskar driva en motor med maximal effektivitet. Före den närmare be- skrivningen av fig 13 bör observeras att statorlindningarna på en motor kan förbindas i stjärnkoppling, varvid Y-konfígura- tionen i fig 1 är ett exempel på en stjärnkoppling. Alterna- tivt behöver lindningarna ej vara förbundna med varandra, i vilket fall två ledare uttas för varje lindning i och för separat aktivering av denna. Ett exempel på en motor med sepa- rat magnetiserade lindningar är tvåfasmotorn, där lindningarna magnetiseras med strömmar, som är 900 fasförskjutna för att härigenom alstra ett roterande magnetfält.Fig. 13 shows a further current modulator 450, which can be used together with the current modulator 120 and the bridge circuit 56 in Fig. 1 in a slightly modified form, when it is desired to operate a motor with maximum efficiency. Before the more detailed description of Fig. 13, it should be noted that the stator windings on a motor can be connected in star coupling, the Y-configuration in Fig. 1 being an example of a star coupling. Alternatively, the windings do not have to be connected to each other, in which case two conductors are taken out for each winding for separate activation thereof. An example of a motor with separately magnetized windings is the two-phase motor, where the windings are magnetized with currents which are 900 phase-shifted to thereby generate a rotating magnetic field.

I fallet med motor med separat magnetiserade statorlind- ningar har det visat sig att större effektivitet i omvandling- en av elektrisk energi till mekanisk energi erhålls genom be- gränsning av strömflödet i en lindning till de tidsinterval- ler, när förhållandet mellan vridmoment och ström befinner 10 15 20 25 30 35 40 23 sig vid eller nära ett maximum. Förhållandet meLQ¿h5vr§d}7 moment och ström varierar i överensstämmelse med rotorpolernas lägen relativt statorlindningarna., Detta förhållande varierar sinusformigt med rotorns rotation, såsom även Hall-sensorut- spänningarna gör. Således kan Hall-spänningarna användas för identifiering av det tidsintervall, när vridmoment/ström-för- hållandet ligger vid eller nära maximum, för att styra aktive- ringen av lindningarna så att effektiviteten i motordríften maximeras. Strömmodulatorn 450 i fig 13 avslutar strömflödet under dessa perioder, när vridmoment/ström-förhâllandet är relativt lågt,och maximerar därmed motordriftseffektiviteten.In the case of motors with separately magnetized stator windings, it has been found that greater efficiency in the conversion of electrical energy to mechanical energy is obtained by limiting the current flow in a winding to the time intervals when the ratio between torque and current is 10 15 20 25 30 35 40 23 at or near a maximum. The ratio meLQ¿h5vr§d} 7 torque and current varies in accordance with the positions of the rotor poles relative to the stator windings. This ratio varies sinusoidally with the rotation of the rotor, as do the Hall sensor voltages. Thus, the Hall voltages can be used to identify the time interval, when the torque / current ratio is at or near the maximum, to control the activation of the windings so that the efficiency of motor operation is maximized. The current modulator 450 in Fig. 13 terminates the current flow during these periods, when the torque / current ratio is relatively low, thereby maximizing motor operating efficiency.

För belysning av kopplingen av strömmodulatorn 450 med en motor har de tre lindningarna 60 i fig 1 behållits, men de har separat förbundits med en bryggkrets genom uttagning av .två ledare för varje lindning, såsom visas vid den modifierade motorn 52A i fig 13. Genom dessa tillkommande ledare har brygg- kretsen 56 i fig 1 modifierats att bilda bryggkretsen 56A i fig 13, där ytterligare grenar med strömställare 62 är anord- nade. En sats på fyra strömställare används nu för varje lind- ning 60. Matarkällan 54 är kopplad till var och en av ström- ställarna 62 under följande av förbindningarna i fig 1. ROM 116 i fig 1 är modifierad till bildande av ROM 116A i fig 13 genom anordnande av ytterligare lagring och utgångsledningar för styrning av de ytterligare strömställarna i bryggkretsen 56A.To illuminate the coupling of the current modulator 450 with a motor, the three windings 60 in Fig. 1 have been retained, but they have been separately connected to a bridge circuit by removing two conductors for each winding, as shown at the modified motor 52A in Fig. 13. these additional conductors, the bridge circuit 56 in Fig. 1 has been modified to form the bridge circuit 56A in Fig. 13, where further branches with switches 62 are arranged. A set of four switches is now used for each winding 60. The supply source 54 is connected to each of the switches 62 during the following of the connections in Fig. 1. ROM 116 in Fig. 1 is modified to form ROM 116A in Fig. 13. by providing additional storage and output leads for controlling the additional switches in the bridge circuit 56A.

Vid strömmodulatorn 120 i fig 11 hade en enda utgângskläm- ma I anordnats för beordran av strömmen till bryggkretsen 56 i fig 1, eftersom en enda ström flyter genom motorns S2 lind- ningar. I fallet med motorn 52A i fig 13, där flera strömmar kan flyta samtidigt, är emellertid strömmodulatorn 120 i fig 11 modifierad i överensstämmelse med strömmodulatorn 120A i fig 13 till åstadkommande av ytterligare utgångsstyrledning- ar. I fig 13 visas blott en del av strömmodulatorn 120A, eftersom återstoden är identiskt lika den för strömmodulatorn 120 i fig 11. Således är i stället för den enda vippan 362 i fig 11 tre vippor 362 anordnade i modulatorn 120A i fig 13.At the current modulator 120 in Fig. 11, a single output terminal I had been provided for commanding the current to the bridge circuit 56 in Fig. 1, since a single current flows through the windings of the motor S2. However, in the case of the motor 52A in Fig. 13, where several currents can flow simultaneously, the current modulator 120 in Fig. 11 is modified in accordance with the current modulator 120A in Fig. 13 to provide additional output control lines. Fig. 13 shows only a part of the current modulator 120A, since the remainder is identical to that of the current modulator 120 in Fig. 11. Thus, instead of the single flip-flop 362 in Fig. 11, three flip-flops 362 are arranged in the modulator 120A in Fig. 13.

Analogt har antalet D/A-omvandlare och antalet komparatorer och förstärkare ökats. Således förekommer tre satser kompara- torer 358 och 360, tre satser omvandlare 352 och 354 samt tre förstärkare 356. Omkopplaren 128 i fig 1 har utelämnats vid 10 15 20 25 30 35 40 465 3 7 24 9 utföringsformen enligt fig 13, eftersom signalerna från samt- liga tre strömsensorer 64 nu erfordras samtidigt för drift av de tre satserna komparatorer 358 och 360 för jämförelse av amplituderna på respektive lindningsströmmar med de övre och undre strömgränser, som ges av de tre satserna omvandlare 352 _och 354. Dessutom har ROM 350 i fig 11 modifierats att bilda ROM 350A i fig 13 genom komplettering med ytterligare lagring och utgångsledningar för ackommodering av de ytterligare sat- serna omvandlare 352 och 354. Den på ledningen 364 förekomman- de strömordersignalen, som adresserar ROM 350A i fig 13, är samma strömordersignal på ledningen 364, som adresserar ROM 350 i fig 11.Analogously, the number of D / A converters and the number of comparators and amplifiers have increased. Thus, there are three sets of comparators 358 and 360, three sets of converters 352 and 354 and three amplifiers 356. The switch 128 in Fig. 1 has been omitted in the embodiment according to the embodiment of Fig. 13, since the signals from all three current sensors 64 are now required simultaneously for operation of the three sets of comparators 358 and 360 for comparing the amplitudes of the respective winding currents with the upper and lower current limits given by the three sets of transducers 352 and 354. In addition, ROM 350 in FIG. 11 has been modified to form ROM 350A in Fig. 13 by supplementing with additional storage and output lines for accommodating the additional sets of converters 352 and 354. The current order signal present on line 364, which addresses ROM 350A in Fig. 13, is the same current order signal on line 364, which addresses ROM 350 in Fig. 11.

Den ytterligare strömmodulatorkretsen 450 i fig 13 är in- kopplad mellan strömmodulatorns 12OA utgångsklämmor och brygg- kretsens 56A ingångsklämmor. Genom jämförelse med krets- arrangemanget i fig 1 och 11, där signalen vid klämman I från den enda vippan 362 kopplas direkt som adressignal till ROM 116, ombesörjer kretsen enligt fig 13 att utsignalerna från vipporna 362 i modulatorn 120A genom OCH-grindar 452 i modu- latorn 450 och via respektive klämmor I1, IZ och I3 som adressignaler kopplas till ROM 116A."De andra adressignalerna till ROM 116A är vridmoments- och sektorsignalerna, såsom be- skrivits i fig 1. Således följer arrangemanget av kopplingar i fig 13 det i fig 1 visade med undantag av att tre ström- orderledningar är anordnade i fig 13 i stället för den enda strömorderledningen i fig 1, varvid varje strömorderledning passerar via en OCH-grind 452 i den ytterligare modulator- kretsen 450. Såsom nu skall beskrivas spärrar OCH-grindarna 452 passagen för strömordersignalerna från vipporna 362 under de tidsintervaller, när förhållandet mellan vridmoment och ström är allt för lågt för att maximera effektiviteten hos motorn 52A.The additional current modulator circuit 450 in Fig. 13 is connected between the output terminals of the current modulator 120A and the input terminals of the bridge circuit 56A. By comparison with the circuit arrangement of Figs. 1 and 11, where the signal at terminal I from the single flip-flop 362 is connected directly as an address signal to ROM 116, the circuit of Fig. 13 ensures that the outputs of flip-flops 362 in the modulator 120A through AND gates 452 in mode The other address signals to ROM 116A are the torque and sector signals, as described in Fig. 1. Thus, the arrangement of couplings in Fig. 13 follows that in Fig. 13. Fig. 1 is shown except that three current command lines are provided in Fig. 13 instead of the only current command line in Fig. 1, each current command line passing through an AND gate 452 in the further modulator circuit 450. As will now be described, barriers AND the gates 452 pass the current killing signals from the flip-flops 362 during those time intervals when the torque-current ratio is too low to maximize the efficiency of the motor 52A .

Strömmoduleringskretsen 450 innefattar vidare detektorer 455, 456 och 457, räknare 459, 460 och 461, bistabila vippor 463, 464 och 465, en sats tre komparatorer 468, ett om tre komparatorer 467, en sats om ROM 470, ett register 472, en räk- vippa 476. Detektorerna 455-457 avkodar sektorsignalen vid klämman E i fig 1 och detekterar nare 474 samt en bistabil den första, den tredje och den femte sektorn, svarande mot noll, 120 och 240 elektriska grader. 10 15 20 30 351 40 zs 465 397- Som svar på en lämplig signal vid klämman E strobarudetek-ll torerna 455-457 motsvarande räknare 459-461 att räkna klock- pulser, varvid räkneställningen i varje räknare representerar den i varje sektor förflutna tiden. Räkneställningarna i räk- narna 459-461 matas till satsen komparatorer 467-468 för jäm- förelse med ett par av digitala ord från ROM 470, vilka ord designerar de start- och stopptider, under vilka ström effektivt kan matas till motorlindningarna under de av respek- tive par Hall-spänningar definierade sektorerna. Komparatorer- na 467-468 är kopplade till ställ- resp återställningsklämmor- na på vipporna 463-465, vilka avger utgångspulser, som designe- rar de intervaller, under vilka ström matas till de motsvaran- de motorlindningarna. Utsignalerna från vipporna 463-465 aktiverar var sin av OCH-grindarna 452 för förmedling av strömordersignalerna till ROM 116A.The current modulating circuit 450 further includes detectors 455, 456 and 457, counters 459, 460 and 461, bistable flip-flops 463, 464 and 465, a set of three comparators 468, one of three comparators 467, a set of ROM 470, a register 472, a counter flip-flop 476. Detectors 455-457 decode the sector signal at terminal E in Fig. 1 and detect closer 474 and a bistable the first, third and fifth sectors, corresponding to zero, 120 and 240 electrical degrees. 10 15 20 30 351 40 zs 465 397- In response to a suitable signal at the terminal E strobarude detectors 455-457 corresponding to counters 459-461 to count clock pulses, the count in each counter representing the time elapsed in each sector. The counters in counters 459-461 are fed to the set of comparators 467-468 for comparison with a pair of digital words from ROM 470, which words designate the start and stop times during which current can be efficiently fed to the motor windings during those of respect. tive pairs of Hall voltages defined the sectors. The comparators 467-468 are connected to the setting or reset terminals on the flip-flops 463-465, which emit output pulses which design the intervals during which current is supplied to the corresponding motor windings. The output signals from flip-flops 463-465 each activate one of the AND gates 452 for transmitting the current command signals to ROM 116A.

Diagrammen 478 i fig 13 visar en sinusformig variation i förhållandet mellan vridmoment och ström som funktion av tiden eller, ekvivalent, som funktion av rotorrotationen. Såsom tidigare påpekats varierar både Hall-spänningarna och vrid- moment/ström-förhållandet på sinusformigt sätt. Följaktligen är även var och en av kurvorna i diagrammen 478 betecknade med den motsvarande Hall-spänningen. Digitalsignalerna vid klämmorna I1-I3, vilka beordrar matningen av ström till respek- tive motorlindningar, visas även i diagrammen 478, varvid sig- nalerna identifieras genom beteckningarna I1-I3. Diagrammen 478 visar att signalerna I1-13 startar efter nollpassagen hos den motsvarande sinuskurvan och upphör före nästa noll- passage. De av ROM 470 till komparatorerna 467-468 matade start- och stoppsignalerna svarar mot fram- och bakkanterna av strömordersignalerna Il-I3, såsom visas i diagrammen 478.Diagram 478 in Fig. 13 shows a sinusoidal variation in the ratio of torque to current as a function of time or, equivalent, as a function of rotor rotation. As previously pointed out, both the Hall voltages and the torque / current ratio vary in a sinusoidal manner. Consequently, each of the curves in Diagram 478 is also denoted by the corresponding Hall voltage. The digital signals at terminals I1-I3, which command the supply of current to the respective motor windings, are also shown in diagrams 478, the signals being identified by the designations I1-I3. Diagram 478 shows that the signals I1-13 start after the zero crossing of the corresponding sine curve and stop before the next zero crossing. The start and stop signals supplied by ROM 470 to comparators 467-468 correspond to the leading and trailing edges of current current signals 11-1, as shown in Diagram 478.

Start- och stopptiderna för strömordersignalerna beror av rotorns varvtal. Om exempelvis varaktigheten av en ström- ordersignal skulle vara lika med 200 av den sinusformiga kurvan för vridmoment/ström-förhållandet, måste den verkliga varaktigheten av strömordersignalen vara större än 200 vid låga hastigheter och mindre än 200 vid höga hastigheter.The start and stop times of the current order signals depend on the rotor speed. For example, if the duration of a current order signal were to be equal to 200 of the sinusoidal torque / current ratio curve, the actual duration of the current order signal must be greater than 200 at low speeds and less than 200 at high speeds.

Följaktligen lagrar ROM 470 ord, som designerar start- och stopptiderna för olika varvtal.Consequently, the ROM stores 470 words, which designate the start and stop times for different speeds.

En av registret 472 avgiven signal adresserar ROM 470 för val av start- och stoppord, som svarar mot de olika 10 15 20 25 30 35' 40 26 465 597 , varvtalen. Den av registret 472 avgivna adressignalen erhålls med hjälp av vippan 476 och räknaren 454, som uppmäter varak- tigheten av en sektor. Vippan 476 omställs genom endera av sektorändringssignalerna, vilka är kopplade till vippan 476 från klämman F via en ELLER-grind 480. Räknaren 474 strobas av vippan 467 att börja räkna klockpulser, varvid räkningen upphör vid nästa omställning av vippan 476. Likaså kommer vip- pan 476, när räknaren 474 stoppar räkningen, att stroba re- gistret 472 att utläsa räkneställningen i räknaren 474. Utsig- nalen från registret 472 matas som adressen till ROM 470 och svarar därför mot sektorns varaktighet, vilken är proportio- nell mot det reciproka värdet av rotorhastigheten. Således ut- väljer ROM 470 de lämpliga start- och stopporden i överens- stämmelse med rotorns rotationshastighet.A signal output from register 472 addresses ROM 470 for selection of start and stop words corresponding to the various speeds. The address signal emitted by the register 472 is obtained by means of the flip-flop 476 and the counter 454, which measure the duration of a sector. The flip-flop 476 is switched by either of the sector change signals, which are connected to the flip-flop 476 from the terminal F via an OR gate 480. The counter 474 is strobeed by the flip-flop 467 to start counting clock pulses, the counting ceasing on the next switching of the flip-flop 476. 476, when the counter 474 stops counting, strobeing the register 472 to read the count in the counter 474. The output from the register 472 is fed as the address to the ROM 470 and therefore corresponds to the duration of the sector, which is proportional to the reciprocal of the rotor speed. Thus, the ROM 470 selects the appropriate start and stop words in accordance with the rotational speed of the rotor.

I fig 14 visas en motor 52 med tre faslindningar 60 an- slutna till en bryggkrets 56, som innefattar effekttransis- torer och basdrivare. Varje arm i motorlindningen innehåller ett strömavkännande motstånd 100, som avger en mot lindnings- strömmen proportionell spänning. De mot lindningsströmmen proportionella spänningarna förstärks i frisvävande ström- sensorer 102, och den ena spänningenßutväljs genom den bi- laterala omkopplaren 128. Motorn är utrustad med lägessensorer, som innefattar tre Hall-anordningar 72 och proportionella för- stärkare 78. Utsignalerna från dessa förstärkare har den i _ fig 5 visade formen. Den multiplexade strömsignalen från den bilaterala omkopplaren 128 förstärks av förstärkaren 356 och jämförs tillsammans med lägessignalerna från förstärkarna 78 med analoga spänningsnivåer från D/A-omvandlarna 142 och 352 i komparatorerna 358 och 106. Resultatet av dessa jämförelser blir en sats om fem digitala signaler, vilka kopplas till en mikrodator 500, vilken exempelvis kan vara en R6500/1, tillverkad av Rockwell International. Dessa signaler indike- rar motorns tillstånd till mikrodatorn.Fig. 14 shows a motor 52 with three phase windings 60 connected to a bridge circuit 56, which comprises power transistors and base drivers. Each arm of the motor winding contains a current sensing resistor 100, which emits a voltage proportional to the winding current. The voltages proportional to the winding current are amplified in free-floating current sensors 102, and one voltage is selected through the bilateral switch 128. The motor is equipped with position sensors, which include three Hall devices 72 and proportional amplifiers 78. The outputs from these amplifiers have the shape shown in Fig. 5. The multiplexed current signal from the bilateral switch 128 is amplified by the amplifier 356 and is compared together with the position signals from the amplifiers 78 with analog voltage levels from the D / A converters 142 and 352 in the comparators 358 and 106. The result of these comparisons is a set of five digital signals. which are connected to a microcomputer 500, which may be, for example, an R6500 / 1, manufactured by Rockwell International. These signals indicate the state of the motor to the microcomputer.

Utsignalerna från mikrodatorn styr bryggkretsen 56 och D/A-omvandlarna 142 och 352. Porten C på mikrodatorn för- binder mikrodatorn med en asynkron kommunikationsanordning, som kan vara en Rockwell 6522. Genom denna anordning kan mikrodatorn motta order utifrån och sända tillståndsinforma- tion till källan för orderna. Det inses att i frånvaro av ett lagrat program kommer detta system icke att fungera. Det in- 10 15 20 25 30 35 40 27 465 597 ses även att systemets arbetsmoder blott begränsas av mikro- datorns förmåga att detektera motorns tillstånd och att in- koppla effekt i lindningarna som svar på externa order eller internt alstrade order. Således är den i fig 14 visade mest föredragna utföringsformen av uppfinningen i stånd till samt- liga av de tidigare beskrivna belysande arbetsmoderna och dess- utom många andra.The output signals from the microcomputer control the bridge circuit 56 and the D / A converters 142 and 352. The port C on the microcomputer connects the microcomputer to an asynchronous communication device, which may be a Rockwell 6522. Through this device, the microcomputer can receive external orders and send state information to the source of the orders. It will be appreciated that in the absence of a stored program this system will not work. It is also seen that the working mode of the system is limited only by the microcomputer's ability to detect the condition of the motor and to switch on power in the windings in response to external orders or internally generated orders. Thus, the most preferred embodiment of the invention shown in Fig. 14 is capable of all of the previously described illustrative working modes and in addition many others.

För belysning av hur det i fig 14 visade systemet funktio- nerar i en arbetsmod skall först tre hjälpfunktioner beskrivas.To illustrate how the system shown in Fig. 14 functions in a working mode, three auxiliary functions must first be described.

Dessa är kommutering, pulsbreddsmodulering och hastighetsmät- ning.These are commutation, pulse width modulation and speed measurement.

Enligt H1, H2 och H3 sex 600 sektorer genom sina nollpassager. En en- fig 5 definierar de tre Hall-spänningarna tydig identifiering av varje sektor skapas i systemet enligt fig 14 vid komparatorernas 106 utsignaler, när D/A-omvand- laren 142 har sin utgång inställd på nollpassagenivå. För kommutering av motorn inställer mikrodatorn ett värde på porten B lika med nollpassagen och undersöker tillståndet hos insig- naler vid porten A. De tre insignalerna till porten A från komparatorerna 106 är en Gray-kod-representation av ett av sex sektortal. Med användande av detta tal som ingång till en tabell med sex värden kommer det rätta tillståndet för bryggan 56 att utväljas och uppträda vid porten D. När den sektortalet indikerande Gray-koden ändras, utväljs ett annat värde i tabel- len, och bryggans 56 tillstånd ändras. Således kommer motorn att kommuteras som funktion av det relativa rotor/stator-läget, såsom detta indikeras av Hall-anordningarna, Styrning av lindningsströmmen kan åstadkommas genom en pulsbreddsmoduleringsteknik, som nyttjar den genom den bi- laterala omkopplaren 128 åstadkomna multiplexade strömmen.According to H1, H2 and H3 six 600 sectors through their zero crossings. A single Fig. 5 defines the three Hall voltages. Clear identification of each sector is created in the system of Fig. 14 at the outputs of the comparators 106, when the D / A converter 142 has its output set to zero passage level. To commutate the motor, the microcomputer sets a value on port B equal to the zero crossing and examines the state of inputs at port A. The three inputs to port A from comparators 106 are a Gray code representation of one of six sector numbers. Using this number as input to a table of six values, the correct state of bridge 56 will be selected and appear at gate D. When the sector number indicating the Gray code changes, another value is selected in the table, and the state of bridge 56 changes. Thus, the motor will be commutated as a function of the relative rotor / stator position, as indicated by the Hall devices. Control of the winding current can be achieved by a pulse width modulation technique which utilizes the multiplexed current produced by the bilateral switch 128.

Valet av den rätta strömsensorn 102 utförs genom utsignaler från mikrodatorns port A, vilka signaler erhålls på samma sätt som de signaler, som styr bryggans 56 tillstånd, dvs från en uppslagningstabell, som adresseras av sektortalet. Således kommer den analoga strömsignal, som representerar den verkliga lindningsströmmen genom bryggan, att uppträda vid förstärkar- ens 356 utgång. Denna signal jämförs med D/A-omvandlarens 352 analoga nivå i komparatorerna 358. Dessa båda komparatorer driver mikrodatorns avbrottsledningar, av vilka den ena är känslig för ett FRÅN-tillstånd, som övergår till TILL, och 10 15 20 25 30 35 465 397 28 den andra känslig för ett TILL-tillstånd, som övergår till FRÅN. Den önskade övre strömnívån utväljs av mikrodatorn och levereras tiLlD/A-omvandlaren 352 genom porten B. Samtidigt aktiveras bryggan 56 genom porten D. Strömmen i motorn kommer då att öka. När en signal från komparatorn 358 anger att den övre gränsen har uppnåtts, passiverar mikrodatorn bryggan och ersätter värdet i D/A-omvandlaren 352 med den önskade lägre strömnivån. Strömmen i motorn kommer nu att minska tills en signal från komparatorerna 358 anger att den undre gränsen har nåtts. Datorn ersätter värdet i D/A-omvandlaren 352 med den önskade övre strömnivån och aktiverar återigen bryggan 56. Således fixeras en medelnivå för motorströmmen. Denna nivå kan av mikrodatorn regleras vid godtycklig tidpunkt i beroende av interna eller externa order genom variering av den övre och den undre strömgränsen.The selection of the correct current sensor 102 is performed by output signals from the microcomputer port A, which signals are obtained in the same way as the signals controlling the state of the bridge 56, i.e. from a look-up table addressed by the sector number. Thus, the analog current signal, which represents the actual winding current through the bridge, will appear at the output of the amplifier 356. This signal is compared with the analog level of the D / A converter 352 in the comparators 358. These two comparators drive the microcomputer power lines, one of which is sensitive to a OFF state, which changes to ON, and 10 15 20 25 30 35 465 397 28 the other is sensitive to an ON state, which changes to OFF. The desired upper current level is selected by the microcomputer and delivered to the TLD / A converter 352 through port B. At the same time, the bridge 56 is activated through port D. The current in the motor will then increase. When a signal from the comparator 358 indicates that the upper limit has been reached, the microcomputer passivates the bridge and replaces the value in the D / A converter 352 with the desired lower current level. The current in the motor will now decrease until a signal from the comparators 358 indicates that the lower limit has been reached. The computer replaces the value in the D / A converter 352 with the desired upper current level and reactivates the bridge 56. Thus, an average level of the motor current is fixed. This level can be regulated by the microcomputer at any time depending on internal or external orders by varying the upper and lower current limits.

Signalerna från Hall-anordningarna 72 kan även användas för mätning av motorns rotationshastighet, dvs varvtal. Exempel- vis kan frekvensen av Hall-spänningens nollpassager räknas under på förhand bestämda tidsintervaller. Alternativt skulle klockpulserna kunna räknas mellan successiva Hall-spännings-noll- passager. Den förra metoden är mest användbar vid höga hastig- heter och den senare metoden vid låga hastigheter. Båda metoderna utnyttjar mikrodatorns interna klocka.The signals from the Hall devices 72 can also be used to measure the rotational speed of the motor, ie speed. For example, the frequency of the zero passages of the Hall voltage can be counted during predetermined time intervals. Alternatively, the clock pulses could be counted between successive Hall voltage-zero passages. The former method is most useful at high speeds and the latter method at low speeds. Both methods use the microcomputer's internal clock.

Av den ovanstående beskrivningen inses av fackmannen att ett stort antal energiomvandlingsarbetsmoder blir möjliga med den beskrivna och visade enkla maskinvaran, när denna används tillsammans med ett lagrat program. Dessa och andra arbets- moder skulle kunna kombineras med beräknings- eller kommunika- tionsfunktioner för att härigenom uppnå en i hög grad flexibel elektromekanísk energiomvandling till låga kostnader. I detta sammanhang är uttrycket elektromekanísk energiomvandling av- sett att omfatta både alstring och användning av elektrisk effekt.From the above description, it will be appreciated by those skilled in the art that a large number of energy conversion working modes will be possible with the described and shown simple hardware, when this is used together with a stored program. These and other working methods could be combined with calculation or communication functions in order to thereby achieve a highly flexible electromechanical energy conversion at low costs. In this context, the term electromechanical energy conversion is intended to include both generation and use of electrical power.

Uppfinníngen är ej begränsad till de här beskrivna olika arbetsmoderna och energiomvandlingsfunktionerna, utan olika modifikationer är möjliga inom uppfinningens ram. *The invention is not limited to the various working modes and energy conversion functions described herein, but various modifications are possible within the scope of the invention. *

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 m 46.5 :(97 Patentkrav10 15 20 25 30 35 m 46.5: (97 Patent claim 1. Motorstyrsystem, vilket innefattar en borstfri elekt- risk maskin (52), som har ett fältelement och ett lindat element - statorelement resp. rotorelement - vilka är rörliga relativt varandra, varvid det lindade elementet har ett flertal aktiverbara lindningar (60); en lägessensor för avkänning av det relativa läget hos fältelementet och det lindade elementet med avseende på varandra och för åstadkommande av en sektorsig- nal, som anger den sektor, i vilken en fältpol är belägen, jämte en sektorändringssignal, när en fältpol förflyttar sig från en sektor till en annan; samt en mikrodator (500) och en strömställargrupp (62), som innefattar ett flertal strömstäl- laranordningar av halvledartyp, vilka är anslutna för att selektivt aktivera lindningarna (60) för styrning av ström- flödet genom desamma, av att det vidare innefattar organ (128), för att mäta och/eller åstad- komma en eller flera ytterligare signaler, som representerar en eller flera styrbara motordriftparametrar; samt att mikro- processorn (500) är programmerbar och ansluten för att motta k ä n n e t e c k n a t nämnda lägesindikeringssignaler och nämnda ytterligare signal/signaler samt för att styra strömställargruppen (62) för att aktivera lindningarna (60) enligt nämnda styrbara para- metersignal/signaler, samt för att kommutera lindningsak- tiveringen enligt nämnda lägessignaler.Motor control system, which comprises a brushless electric machine (52), which has a field element and a wound element - stator element resp. rotor elements - which are movable relative to each other, the wound element having a plurality of activatable windings (60); a position sensor for sensing the relative position of the field element and the wound element with respect to each other and for providing a sector signal indicating the sector in which a field pole is located, as well as a sector change signal, when a field pole moves from a sector to another; and a microcomputer (500) and a switch group (62), comprising a plurality of semiconductor-type switch devices, which are connected to selectively activate the windings (60) for controlling the current flow therethrough, in that it further comprises means ( 128), for measuring and / or providing one or more additional signals, which represent one or more controllable motor operating parameters; and that the microprocessor (500) is programmable and connected to receive characteristic said position indication signals and said additional signal (s) and to control the switch group (62) to activate the windings (60) according to said controllable parameter signal (s), and to commutate the winding activation according to said position signals. 2. Motorstyrsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att det innefattar organ för initialt erhålla rotorns (58) läge, organ (122) för att mäta rotorläget samt styrorgan, som innefattar en strömmodulator (120) för att jämföra det uppmätta rotorläget med ett beordrat rotorläge och för att åstadkomma en strömordersignal för aktivering av lindningar, när lindningsströmmarna är under ett första värde, samt för att avaktivera lindningarna, när lindningsströmmarna överstiger ett andra värde, jämte en logisk grupp (62) för att styra strömställarkretsen (128) i enlighet med nämnda sektor- och strömordersignaler för att bibehålla det verkliga motor- läget approximativt lika med det beordrade rotorläget.Motor control system according to claim 1, characterized in that it comprises means for initially obtaining the position of the rotor (58), means (122) for measuring the rotor position and control means, which comprise a current modulator (120) for comparing the measured rotor mode with a commanded rotor mode and to provide a current command signal for activating windings when the winding currents are below a first value, and for deactivating the windings when the winding currents exceed a second value, and a logic group (62) for controlling the switch circuit (128). ) in accordance with said sector and current killing signals to maintain the actual motor position approximately equal to the ordered rotor position. 3. Motorstyrsystem enligt kravet 2, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda organ (122) för mätning av rotorläget [O L5 25 465 597 s” innefattar organ för att förutsäga ett kommande rotorläge; samt organ (120) för att jämföra det aktuella rotorläget med nämnda kommande rotorläge samt för att åstadkomma en signal, när det aktuella rotorläget når det förutsagda kommande rotorläget.Engine control system according to claim 2, characterized in that said means (122) for measuring the rotor position [O L5 25 465 597 s' comprises means for predicting a future rotor position; and means (120) for comparing the current rotor position with said coming rotor position and for providing a signal when the current rotor position reaches the predicted coming rotor position. 4. Motorstyrsystem enligt kravet 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a t kvasilinjära spänningar, vilka alstras av Hall-anordningar. av att det aktuella rotorläget är angivet genomMotor control system according to claim 2 or 3, characterized by quasi-linear voltages, which are generated by Hall devices. that the current rotor position is indicated by 5. Motorstyrsystem enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e - t e c k n a t gradera det förutsagda rotorläget, så att lägestillskotten vid av att det vidare innefattar organ för att låga hastigheter är relativt små och vid höga hastigheter relativt stora.Engine control system according to claim 3 or 4, characterized by grading the predicted rotor position, so that the position additions in that it further comprises means for low speeds are relatively small and at high speeds relatively large. 6. Motorstyrsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a t av att de ytterligare organen är strömavkänningsorgan (64) för att avkänna strömflödet till enblindning, som aktiveras, och att mikroprocessorn (500) är programmerbar för att beräkna ett högt värde och ett lågt värde för strömflöde genom nämnda lindningar (60) samt för att tillkoppla en av strömställaranordningarna i strömställargruppen (62), när nämnda avkända strömflöde är under nämnda värde samt för att frånkoppla strömställaranordningen vid "till"-tillståndet, när nämnda avkända strömflöde är under det låga värdet.Motor control system according to claim 1, characterized in that the further means are current sensing means (64) for sensing the current flow to a single blind, which is activated, and that the microprocessor (500) is programmable to calculate a high value and a low value for current flow through said windings (60) and for switching on one of the switch devices in the switch group (62), when said sensed current is below said value and for disconnecting the switch device at the "on" state, when said sensed current is below the low value . 7. Styrsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att de ytterligare organen är organ (124) för mätning av rotorhastigheten; och att nämnda styrorgan innefattar en strömmodulator (120) för att jämföra den uppmätta rotorhas- tigheten med en beordrad rotorhastighet samt för att åstadkomma en strömordersignal för aktivering av lindningar (60), när lindningsströmmarna är under ett första värde, samt för att avaktivera lindningarna, när lindningsströmmarna överstiger ett andra värde, och att en logisk grupp är anordnad att styra strömställarkretsen i enlighet med nämnda sektor- och ström- ordersignaler för att bibehålla den uppmätta rotorhastigheten approximativt lika med den beordrade rotorhastigheten.Control system according to claim 1, characterized in that the further means are means (124) for measuring the rotor speed; and said control means comprises a current modulator (120) for comparing the measured rotor speed with an ordered rotor speed and for providing a current command signal for activating windings (60), when the winding currents are below a first value, and for deactivating the windings, when the winding currents exceed a second value, and that a logic group is arranged to control the switch circuit in accordance with said sector and current order signals in order to maintain the measured rotor speed approximately equal to the ordered rotor speed. 8. Motorstyrsystem enligt kravet 7, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda organ (124) för mätning av rotorhas- tighet, innefattar organ för räkning av sektorändringssignaler.Engine control system according to claim 7, characterized in that said means (124) for measuring rotor speed, comprises means for counting sector change signals. 9. Motorstyrsystem enligt kravet 7, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda organ för mätning av rotorhastighet 10 15 20 465 '397 31 L innefattar organ för räkning av klockpulser, som uppträder mellan sektorändringssignaler.9. A motor control system according to claim 7, characterized in that said means for measuring rotor speed comprises means for counting clock pulses which occur between sector change signals. 10. Motorstyrsystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda ytterligare organ innefattar ett effekt- mätningsorgan för åstadkommand av en signal, som indikerar den effekt, som motorn levererar; samt att ett styrorgan är an- slutet till nämnda sensorer (66), nämnda strömställarkrets (128) och nämnda effektmätningsorgan och innefattar en ström- modulator (140) för att åstadkomma en strömordersignal med variabel pulskvot samt en logisk grupp (64) för att styra strömställarkretsen för att maximera den av motorn (52) leve- rerade effekten.An engine control system according to claim 1, characterized in that said further means comprises a power measuring means for producing a signal indicating the power delivered by the motor; and that a control means is connected to said sensors (66), said switch circuit (128) and said power measuring means and comprises a current modulator (140) for providing a current pulse signal with variable pulse ratio and a logic group (64) for controlling switch circuit to maximize the power supplied by the motor (52). 11. Motorstyrsystem enligt de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar organ för att åstadkomma en vridmomentordersignal för att styra rotor- rotationsriktningen.Engine control system according to the preceding claims, characterized in that it comprises means for providing a torque command signal for controlling the direction of rotor rotation. 12. Motorstyrsystem enligt kraven 1-11, t e c k n a t av att den programmerbara mikroprocessorn (500) är programmerbar för att arbeta i åtminstone två olika aktiva k ä n n e - moder.Engine control system according to claims 1-11, characterized in that the programmable microprocessor (500) is programmable to operate in at least two different active modes.
SE8103804A 1980-06-20 1981-06-17 MOTOSTYRSYSTEM SE465397B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16157980A 1980-06-20 1980-06-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8103804L SE8103804L (en) 1981-12-21
SE465397B true SE465397B (en) 1991-09-02

Family

ID=22581783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8103804A SE465397B (en) 1980-06-20 1981-06-17 MOTOSTYRSYSTEM

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5731394A (en)
CA (1) CA1172689A (en)
CH (1) CH662018A5 (en)
DE (1) DE3124080A1 (en)
FR (1) FR2485292B1 (en)
GB (1) GB2079979B (en)
NL (1) NL193127C (en)
SE (1) SE465397B (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494051A (en) * 1982-03-05 1985-01-15 The Garrett Corporation Multi-quadrant brushless DC motor drive
US4456865A (en) * 1982-04-22 1984-06-26 The Babcock & Wilcox Company High torque servo positioner using 3 phase variable frequency constant torque controller
ES8404580A1 (en) * 1982-05-07 1984-05-01 Babcock & Wilcox Co Devices for generating three-phase PWM waveforms for control of induction motors.
CH656811A5 (en) * 1982-06-05 1986-07-31 Infors Ag SHAKER DEVICE AND METHOD FOR OPERATING SUCH A.
JPS60144151A (en) * 1983-12-29 1985-07-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ac servo controller
US4544868A (en) * 1984-07-20 1985-10-01 General Motors Corporation Brushless DC motor controller
DE3919952A1 (en) * 1989-06-19 1990-12-20 Licentia Gmbh Control circuit for brushless DC motor - uses PWM of FETs for field excitation, rotor position sensors and voltage referencing speed regulator
US5592058A (en) * 1992-05-27 1997-01-07 General Electric Company Control system and methods for a multiparameter electronically commutated motor
ITMI20012063A1 (en) 2001-10-05 2003-04-05 Orizio Paola Spa ELECTRONIC DEVICE FOR REGULATION AND CONTROL OF THE DIFFERED DISPENSING COMING FROM THE POWER SUPPLY UNIT OF TEXTILE MACHINES
WO2004073156A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-26 Wavecrest Laboratories Llc Adaptive electric motors and generators providing improved performance and efficiency
DE102006041310A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-20 Oase Gmbh Water pump and fountain with pump
DE102006041317A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-20 Oase Gmbh Water pump for suspended waters containing water
US8672733B2 (en) 2007-02-06 2014-03-18 Nordyne Llc Ventilation airflow rate control

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3783359A (en) * 1971-12-23 1974-01-01 Bendix Corp Brushless d. c. motor using hall generators for commutation
GB1478958A (en) * 1973-07-25 1977-07-06 Simms Group Res Dev Ltd Dc motor systems
JPS5092405A (en) * 1973-12-21 1975-07-23
IT1034371B (en) * 1974-05-02 1979-09-10 Ibm CONTROL SYSTEM FOR A STEP ENGINE
IL52902A0 (en) * 1976-10-05 1977-11-30 Gen Electric Electronically commutated motor and method of making same
JPS5364711A (en) * 1976-11-19 1978-06-09 Sony Corp Brushless motor drive circuit
US4129813A (en) * 1977-07-26 1978-12-12 The Singer Company Method and apparatus for adaptive control of a stepper motor

Also Published As

Publication number Publication date
GB2079979B (en) 1984-10-17
NL193127B (en) 1998-07-01
GB2079979A (en) 1982-01-27
FR2485292B1 (en) 1986-04-04
CH662018A5 (en) 1987-08-31
DE3124080C2 (en) 1990-02-22
JPS5731394A (en) 1982-02-19
NL193127C (en) 1998-11-03
FR2485292A1 (en) 1981-12-24
CA1172689A (en) 1984-08-14
SE8103804L (en) 1981-12-21
NL8102981A (en) 1982-01-18
DE3124080A1 (en) 1982-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4686437A (en) Electromechanical energy conversion system
US4447771A (en) Control system for synchronous brushless motors
US4777419A (en) Control apparatus and method for operating a switched reluctance motor
US4959596A (en) Switched reluctance motor drive system and laundering apparatus employing same
US6686714B2 (en) Method and system for improved closed loop control of sensorless brushless DC motors
US4739240A (en) Commutator for switched reluctance drive
SE465397B (en) MOTOSTYRSYSTEM
US5072166A (en) Position sensor elimination technique for the switched reluctance motor drive
US4446406A (en) Brushless DC motor driving circuit
US4884016A (en) Closed loop torque angle control of synchronous motor
KR930004029B1 (en) Trapezoidal drive type brushless dc motor commutating circuit
WO2009065038A1 (en) Extrapolation of back emf signals in brushless dc motors
IE57585B1 (en) Control system for synchronous brushless motors utilizing torque angle control
WO2007052026A1 (en) Control of switched reluctance machines
US4559485A (en) Control systems for AC induction motors
KR100355062B1 (en) Method and apparatus for maximizing the maximum speed of a brushless DC motor
KR100441319B1 (en) Rotor position encoder for an electrical machine
US4672283A (en) Control circuit for stepping motor
JPS5819175A (en) Series/parallel motor driving circuit
US5661381A (en) Apparatus for external inductance sensing for variable-reluctance motor commutation
Hidayat et al. FPGA based controller of BLDC motor using trapezoid control
JPH0739194A (en) Stepping motor driver
KR101539850B1 (en) Back elecromotive force detecting circuit and motor driving apparatus using the same
JP3288822B2 (en) Control method of brushless motor
JPS6399793A (en) Method of controlling synchronous motor

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8103804-4

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8103804-4

Format of ref document f/p: F