WO2004004112A1 - Verfahren zum steuern eines oszillierenden elektromotors eines elektrischen kleingeräts - Google Patents

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WO2004004112A1
WO2004004112A1 PCT/EP2002/012884 EP0212884W WO2004004112A1 WO 2004004112 A1 WO2004004112 A1 WO 2004004112A1 EP 0212884 W EP0212884 W EP 0212884W WO 2004004112 A1 WO2004004112 A1 WO 2004004112A1
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current
determined
time
motor
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PCT/EP2002/012884
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Torsten Klemm
Bernhard Kraus
Uwe Schaaf
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Braun Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/032—Reciprocating, oscillating or vibrating motors

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an oscillating electric motor of a small electrical appliance, in particular an electric razor or an electric toothbrush.
  • An oscillating electric motor is usually constructed as an oscillatory system, to which energy is supplied by means of a coil operated as an electromagnet. So that the right amount of energy can be supplied at the right time, it is necessary to record the state of motion of the electric motor. Various procedures for this are already known.
  • a dry shaver with a linear motor is known from US Pat. No. 5,632,087.
  • the linear motor has a stator coil and a rotor equipped with a permanent magnet, which is set into a linear oscillatory movement by the stator coil.
  • the deflection of the rotor is detected by means of a detector and, depending on this, the power supply to the stator coil is controlled in such a way that the oscillation amplitude of the rotor is kept constant.
  • the detector consists of a permanent magnet arranged on the rotor and a stationary sensor coil, in which an induction voltage dependent on the speed of the rotor is generated by the action of the permanent magnet.
  • EP 1 063 760 A2 discloses a control system for an oscillating linear motor, in which a rotor is set into a linear oscillation with a constant oscillation amplitude relative to a stator.
  • the linear motor has a coil, which is arranged either on the stator or on the rotor.
  • the rotor is set into a linear oscillating motion by the action of the magnetic field generated by a current flowing through the coil on the permanent magnet.
  • the current flow is controlled so that there is a constant oscillation amplitude.
  • the power supply to the coil is interrupted and the voltage then applied to the coil is determined, so that no additional sensor is required.
  • the invention has for its object to enable the best possible control of an oscillating electric motor for a small electrical device.
  • an electrical current for forming a magnetic field is supplied to a coil at least temporarily, which starts from a first motor component and acts on a second motor component in such a way that the second motor component oscillates in relation to the first motor component is moved.
  • a current is supplied to the coil
  • at least one electrical parameter of the coil is determined, which is related to a movement quantity of the first or the second motor component. The future power supply to the coil depends on the determined parameter.
  • the method according to the invention has the advantage that the electric motor is precisely controlled without an additional sensor for detecting the state of motion of the electric motor, since the coil, which is present anyway, is used simultaneously as a sensor. It is particularly advantageous that the operation of the electric motor is not restricted despite the double function of the coil, since the current supply to the coil is not interrupted for the detection of the state of motion of the electric motor. In particular, this also means that a reduction in the maximum power and the efficiency of the electric motor associated with such an interruption in the power supply can be avoided. Another advantage is that the method according to the invention can be used very universally, in particular also in electric motors in which the course of the voltage induced in the coil changes greatly as a function of the oscillation amplitude.
  • the second motor component generates or influences a magnetic field and thereby induces a voltage in the coil. In this way, a connection is established between a movement quantity of the first motor component relative to the second motor component and at least one electrical characteristic quantity of the coil.
  • the total voltage applied to the coil can be determined as an electrical parameter.
  • the current flowing through the coil can be determined as an electrical parameter.
  • at least one measured value for the current through the coil can be recorded before a point in time for which the current is to be determined, and at least one measured value after this point in time and an average value of the measured values recorded can be formed.
  • the temporal change in the current flowing through the coil can be determined as an electrical parameter. To determine the change over time of the current at a predeterminable point in time, measured values for the current before and after this point in time can be recorded and the difference between the measured values can be divided by the time difference between the recordings. It is advantageous here that all of the aforementioned electrical parameters can be determined with relatively little effort.
  • At least one electrical parameter is determined at a point in time at which the relative speed between the two motor components assumes its maximum value in terms of amount.
  • the time for the maximum value of the relative speed between the two engine components can be determined from the times at which this speed is zero.
  • an oscillation frequency of the engine components can be determined from the times at which the relative speed between them is zero.
  • the times at which the relative speed between the two motor components is zero are preferably the zero crossings of the voltage applied to the coil as a whole. This has the advantage that the zero crossings can be measured very easily in terms of measurement technology.
  • the time difference between the last and the penultimate zero crossing is formed and half of the time difference is added to the time for the last zero crossing. It is advantageous that the zero crossings can also be used to determine the oscillation frequency of the second motor component.
  • the sign of the total voltage applied to the coil can be repeatedly detected and a zero crossing can be detected when the sign changes between successive detections.
  • the point in time of the zero crossing is determined by interpolation between the last detection before the change of sign and the first detection after the change of sign.
  • the electrical parameters are determined for the same point in time, since they are time-dependent and influence one another.
  • a parameter for characterizing the oscillatory movement of the electric motor can be determined from the at least one electrical parameter.
  • the relative speed between the two engine components can be determined.
  • an oscillation amplitude of the engine components can be determined.
  • the current supplied to the coil is varied depending on a deviation of the determined parameter for characterizing the oscillation movement from a desired value. This enables a very simple and reliable control of the current supply to the coil.
  • a current that is pulse-width-modulated depending on the at least one electrical parameter can be supplied to the coil. Furthermore, a current with a current intensity dependent on the at least one electrical parameter can be supplied to the coil.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an oscillating linear motor in a schematic
  • Fig. 2 diagrams for the time course of the deflection of a rotor from its equilibrium position (top), the speed of the rotor (center) and a voltage induced by permanent magnets in a coil of a stator (bottom) and
  • FIG 3 shows a diagram for the time profile of the total voltage applied to the coil 5 (top) and a diagram for the total current flowing through the coil (bottom).
  • the linear motor has a stationary stator 1 and a rotor 2, which can carry out a linear movement in the directions indicated by a double arrow 3.
  • the stator 1 can be designed in accordance with the rotor 2 with regard to its degrees of freedom of movement, ie the stator 1 can be replaced by a component which corresponds to the rotor 2 with regard to its mobility, otherwise but most has the functional features of the stator 1. Since this simplifies the illustration of the invention, only the exemplary embodiment with a stator 1 arranged in a fixed manner is used in the following.
  • the stator 1 consists of an iron core 4, which is in the form of an “E”, and a coil 5 wound from wire.
  • the coil 5 is wound around a central bar 6 of the iron core 4 and is electrically connected to a control unit 8 via connecting lines 7.
  • the rotor 2 has two permanent magnets 9, each of which abuts one of its poles on a carrier plate 10 and is arranged closely next to one another with an antiparallel orientation, except for an air gap 11 of the end face of the central beam 6 of the iron core 4
  • the carrier plate 10 is made of an iron material and is connected on two opposite sides to one end of a coil spring 12.
  • the other ends of the coil springs 12 are suspended in a fixed position, for example on a housing of a small electrical device in which the linear motor is installed is so that the rotor 2 in the direction indicated by the double arrow 3 can perform linear vibratory movements.
  • a current flow through the coil 5 is produced by a corresponding control by means of the control device 8, so that a magnetic field builds up in the iron core 4.
  • the magnetic field acts on the permanent magnets 9 and causes a lateral displacement of the rotor 2 relative to the stator 1 in the geometry shown in FIG. 1.
  • the direction of the displacement depends on the current direction in the Coil 5 off.
  • the rotor 2 shows diagrams for the time profile of a deflection x of the rotor 2 from its equilibrium position (top), a speed v of the rotor 2 (center) and a voltage induced by the permanent magnets 9 in the coil 5 (bottom).
  • the time t is plotted on the abscissa in all diagrams.
  • the ordinate shows the deflection x of the rotor 2, more precisely the center of gravity of the rotor 2 in the upper diagram, the speed v of the rotor 2 in the middle diagram and the voltage U induced in the coil 5 in the lower diagram.
  • the rotor 2 carries out a linear harmonic oscillation, so that the time course of the deflection x of the rotor 2 from the equilibrium position can be represented by a cosine function, ie the following applies:
  • A denotes the maximum deflection of the rotor 2 from the equilibrium position, i. H. the vibration amplitude, ⁇ the angular frequency and ⁇ the phase.
  • the time profiles of the deflection x and the speed v of the rotor 2 are thus phase-shifted from one another by ⁇ / 2.
  • the control of the coil 5 by the control device 8 is timed to the state of motion of the rotor 2 in order to achieve the desired effect with the current flow generated by the coil 5. Furthermore, the energy supplied to the rotor 2 via the magnetic field of the coil 5 is made dependent on the respective requirements. In particular, this energy is dimensioned such that the oscillation amplitude A is kept as constant as possible, even when the rotor 2 is exposed to a fluctuating load. The fluctuating load is compensated for by a corresponding variation in the current flow through the coil 5. To regulate the oscillation amplitude A to a constant value, it is necessary to determine the oscillation amplitude A or a related variable.
  • the voltage U induced by the moving permanent magnets 9 in the coil 5 can be used. Since the permanent magnets 9 are components of the rotor 2, the induced voltage U depends on the state of motion of the rotor 2. For the relationship between the induced voltage U and the speed v of the rotor 2:
  • the induced voltage U is thus directly proportional to the speed v of the rotor 2 with a proportionality constant M ⁇ , which depends on the structure of the linear motor.
  • M ⁇ proportionality constant
  • the time profile of the induced voltage U is thus also represented by a cosine function which has the same periodicity as the cosine function for the time profile of the speed v of the rotor 2 and is in phase with it.
  • the oscillation frequency f or alternatively the angular frequency ⁇ of the rotor 2 can be determined from the zero crossings of the speed v and thus the induced voltage U, at the times ti and t 2 , which follow one another at half the period of oscillation of the rotor 2:
  • the time t 3 after the zero crossing at the time t 2 represents the first maximum value of the speed v or the induced voltage U, and results in:
  • the vibration amplitude A can thus be determined by detecting the zero crossings of the induced voltage U, and determining the next point in time t 3 at which the speed v of the rotor 2 reaches its maximum value v 3 in terms of amount accepts. From the induced voltage U detected at this point in time t 3 , the maximum speed v 3 of the rotor 2 and, in turn, the oscillation amplitude A are calculated using the proportionality constant M ⁇ . Depending on the deviation of the vibration amplitude A determined in this way from a desired value, the current supply to the coil 5 is controlled.
  • FIG. 3 shows a diagram for the time profile of the voltage U M present across the coil 5 (top) and a diagram for the current I flowing through the coil 5 (bottom). In both diagrams, the time t is plotted on the abscissa. On the ordinate in the upper diagram the voltage across the coil 5 voltage U M is applied and in the lower diagram of the current flowing through the coil 5 I. Where the voltage across the coil 5 voltage U M of the induced voltage U, deviates the course of the induced voltage U is also shown in dotted lines.
  • the voltage U M applied to the coil 5 is thus composed of the voltage drop U R across the ohmic resistance of the coil 5, the self-induced voltage U and the voltage U induced by the permanent magnets 9, so that:
  • R is the ohmic resistance of the coil 5 and I is the current flowing through the coil 5.
  • the zero crossings of the voltage U, induced by the permanent magnets 9 in the coil 5, are determined by repeatedly measuring the voltage U M applied to the coil 5 and, when the voltage U M changes sign, between the times for the last measurement before and first measurement after the change of sign is interpolated.
  • the amounts of the measured values for the voltage U M applied to the coil 5 could also be evaluated. In this case, it can be concluded that the voltage U M first decreases in amount and then increases in amount again.
  • R x I and L dl / dt must also be subtracted from the measured motor voltage U M in order to obtain the induced voltage U
  • the point in time t 3 for the next absolute maximum speed v 3 of the rotor 2 is determined and at point in time t 3 the voltage U M applied to the coil 5 is measured.
  • the currents l a and l b flowing through the coil 5 are measured.
  • the current I at the time t 3 is determined as an average from the measured values l a and l b :
  • ⁇ t represents the time elapsed between the two current measurements l a and l b .
  • the speed v of the rotor 2 is from the measured value for the voltage U M applied to the coil 5, the determined value for the Coil 5 flowing current I and its temporal change dl / dt and the known values for the ohmic resistance R and the inductance L of the coil 5 and for the proportionality constant M ⁇ calculated. Since the measured values were determined for the time t 3 , the speed v calculated therefrom represents a maximum in terms of amount, so that the vibration amplitude A of the rotor 2 can be calculated therefrom by division by the angular frequency ⁇ .
  • the angular frequency ⁇ was previously determined from the time interval between the successive zero crossings of the voltage U M applied to the coil 5.
  • the current signal for controlling the coil 5 is generally a clocked signal.
  • a pulse-width-modulated signal can be used, the pulse width being increased if the vibration amplitude A of the rotor 2 is too low and the pulse width is reduced if the vibration amplitude A of the rotor 2 is too large.
  • zero crossings caused in some other way can occur, which are caused, for example, by the self-induced voltage U L can.
  • a filter can be used to detect the desired zero crossings, which fades out areas in which the voltage U M applied to the coil 5 changes very strongly. It is also possible to limit the search for zero crossings to time ranges in which the desired zero crossings can be expected.
  • the current I is determined from the voltage drop U s at the additionally installed resistor (shunt) R s :
  • the two constant expressions in the brackets can be calculated from the known values R, R s , L and dt. This reduces the calculation of U to:

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird einer Spule (5) wenigstens zeitweise ein elektrischer Strom zur Ausbildung eines Magnetfelds zugeführt, das von einer ersten Motorkomponente (1) ausgeht und auf eine zweite Motorkomponente (2) derart einwirkt, dass die zweite Motorkomponente (2) relativ zur Zeitpunkt, zu dem eine Stromzufuhr zur Spule (5) erfolgt, wird wenigstens eine elektrische Kenngrösse der Spule (5) ermittelt, die mit einer Bewegungsgrösse der ersten oder der zweiten Motorkomponente (1, 2) zusammenhängt. Die zukünftige Stromzufuhr zur Spule (5) erfolgt abhängig von der ermittelten Kenngrösse.

Description

Verfahren zum Steuern eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts, insbesondere eines elektrischen Rasierers oder einer elektrischen Zahnbürste.
Ein oszillierender Elektromotor ist in der Regel als ein schwingungsfähiges System aufgebaut, dem mittels einer als Elektromagnet betriebenen Spule Energie zugeführt wird. Damit jeweils zum richtigen Zeitpunkt die richtige Energiemenge zugeführt werden kann, ist es erforderlich, den Bewegungszustand des Elektromotors zu erfassen. Hierzu sind bereits verschiedene Vorgehensweisen bekannt.
Aus der US 5 632 087 ist ein Trockenrasierer mit einem Linearmotor bekannt. Der Linearmotor weist eine Statorspule und einen mit einem Dauermagneten bestückten Läufer auf, der durch die Statorspule in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt wird. Mittels eines Detektors wird die Auslenkung des Läufers erfasst und abhängig davon die Stromversorgung der Statorspule so gesteuert, dass die Schwingungsamplitude des Läufers konstant gehalten wird. Der Detektor besteht aus einem am Läufer angeordneten Dauermagneten und einer ortsfest montierten Sensorspule, in der durch Einwirkung des Dauermagneten eine von der Geschwindigkeit des Läufers abhängige Induktionsspannung generiert wird.
Die EP 1 063 760 A2 offenbart ein Steuersystem für einen oszillierenden Linearmotor, bei dem ein Läufer relativ zu einem Stator in eine lineare Schwingung mit einer konstanten Schwingungsamplitude versetzt wird. Der Linearmotor weist eine Spule auf, die entweder am Stator oder am Läufer angeordnet ist. An der jeweils anderen Komponente, d. h. am Läufer oder am Stator ist ein Dauermagnet angeordnet. Durch Einwirkung des bei einem Strom- fluss durch die Spule erzeugten Magnetfelds auf den Dauermagneten wird der Läufer in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt. Dabei wird der Stromfluss so gesteuert, dass sich eine konstante Schwingungsamplitude ergibt. Zur Ermittlung der Schwingungsamplitude wird die Stromzufuhr zur Spule jeweils unterbrochen und es wird die dann an der Spule anliegende Spannung ermittelt, so dass kein zusätzlicher Sensor erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst optimale Ansteuerung eines oszillierenden Elektromotors für ein elektrisches Kleingerät zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts wird einer Spule wenigstens zeitweise ein elektrischer Strom zur Ausbildung eines Magnetfelds zugeführt, das von einer ersten Motorkomponente ausgeht und auf eine zweite Motorkomponente derart einwirkt, dass die zweite Motorkomponente relativ zur ersten Motorkomponente in eine Schwingungsbewegung versetzt wird. Für einen Zeitpunkt, zu dem eine Stromzufuhr zur Spule erfolgt, wird wenigstens eine elektrisch Kenngröße der Spule ermittelt, die mit einer Bewegungsgröße der ersten oder der zweiten Motorkomponente zusammenhängt. Die zukünftige Stromzufuhr zur Spule erfolgt abhängig von der ermittelten Kenngröße.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass eine präzise Steuerung des Elektromotors ohne zusätzlichen Sensor zur Erfassung des Bewegungszustands des Elektromotors erfolgt, da die ohnehin vorhandene Spule gleichzeitig als Sensor eingesetzt wird. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, dass der Betrieb des Elektromotors trotz der Doppelfunktion der Spule nicht eingeschränkt wird, da die Stromzufuhr zur Spule für die Erfassung des Bewegungszustands des Elektromotors nicht unterbrochen wird. Dies bedeutet insbesondere auch, dass eine mit einer derartigen Unterbrechung der Stromzufuhr einhergehende Reduzierung der maximalen Leistung und des Wirkungsgrads des Elektromotors vermieden werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren sehr universell eingesetzt werden kann, insbesondere auch bei Elektromotoren, bei denen sich der Verlauf der in der Spule induzierten Spannung in Abhängigkeit von der Schwingungsamplitude stark ändert.
Die zweite Motorkomponente erzeugt oder beeinflusst ein Magnetfeld und induziert dadurch eine Spannung in der Spule. Auf diese Weise wird ein Zusammenhang zwischen einer Bewegungsgröße der ersten relativ zu der zweiten Motorkomponente und wenigstens einer elektrischen Kenngröße der Spule hergestellt.
Als elektrische Kenngröße kann die an der Spule insgesamt anliegende Spannung ermittelt werden. Weiterhin kann als elektrische Kenngröße der durch die Spule fließende Strom ermittelt werden. Dabei kann insbesondere wenigstens ein Messwert für den Strom durch die Spule vor einem Zeitpunkt, für den der Strom ermittelt werden soll, und wenigstens ein Messwert nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und ein Mittelwert der erfassten Messwerte gebildet werden. Schließlich kann als elektrische Kenngröße die zeitliche Änderung des durch die Spule fließenden Stroms ermittelt werden. Zur Ermittlung der zeitlichen Änderung des Stroms zu einem vorgebbaren Zeitpunkt können Messwerte für den Strom vor und nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und die Differenz der Messwerte durch die Zeitdifferenz zwischen den Erfassungen dividiert werden. Dabei ist es von Vorteil, dass sämtliche vorgenannten elektrischen Kenngrößen mit einem relativ geringen Aufwand ermittelt werden können.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird wenigstens eine elektrische Kenngröße zu einem Zeitpunkt ermittelt, zu dem die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten betragsmäßig ihren Maximalwert annimmt. Dies hat den Vorteil, dass der Zusammenhang zwischen der wenigstens einen elektrischen Kenngröße und der Bewegungsgröße der ersten relativ zur zweiten Motorkomponente dann besonders einfach darstellbar ist. Der Zeitpunkt für den Maximalwert der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten kann dabei aus den Zeitpunkten ermittelt werden, zu denen diese Geschwindigkeit Null ist. Weiterhin kann eine Schwingungsfrequenz der Motorkomponenten aus den Zeitpunkten, zu denen die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen Null ist, ermittelt werden. Dabei werden als Zeitpunkte, zu denen die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten Null ist, bevorzugt die Nulldurchgänge der an der Spule insgesamt anliegenden Spannung herangezogen. Dies hat den Vorteil, dass sich die Nulldurchgänge messtechnisch sehr einfach erfassen lassen.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Ermittlung des Zeitpunkts für den Maximalwert der Geschwindigkeit die Zeitdifferenz zwischen dem letzten und dem vorletzten Nulldurchgang gebildet und die Hälfte der Zeitdifferenz zur Zeit für den letzten Nulldurchgang addiert. Dabei ist es von Vorteil, dass die Nulldurchgänge auch für die Ermittlung der Schwingungsfrequenz der zweiten Motorkomponente verwendet werden können.
Zur Ermittlung eines Nulldurchgangs kann das Vorzeichen der an der Spule insgesamt anliegenden Spannung jeweils wiederholt erfasst werden und bei einem Vorzeichenwechsel zwischen aufeinanderfolgenden Erfassungen ein Nulldurchgang detektiert werden. Um eine möglichst hohe Genauigkeit zu erzielen ist es dabei von Vorteil, wenn der Zeitpunkt des Nulldurchgangs durch Interpolation zwischen der letzten Erfassung vor dem Vorzeichenwechsel und der ersten Erfassung nach dem Vorzeichenwechsel ermittelt wird.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die elektrischen Kenngrößen für den selben Zeitpunkt ermittelt, da diese jeweils zeitabhängig sind und einander beeinflussen. Aus der wenigstens einen elektrischen Kenngröße kann ein Parameter zur Charakterisierung der Schwingungsbewegung des Elektromotors ermittelt werden. Insbesondere kann die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten ermittelt werden. Weiterhin kann eine Schwingungsamplitude der Motorkomponenten ermittelt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der der Spule zugeführte Strom abhängig von einer Abweichung des ermittelten Parameters zur Charakterisierung der Schwingungsbewegung von einem gewünschten Wert variiert. Dies ermöglicht eine sehr einfache und zuverlässige Steuerung der Stromzufuhr zur Spule.
Der Spule kann ein abhängig von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße pulswei- tenmodulierter Strom zugeführt werden. Weiterhin kann der Spule ein Strom mit einer von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße abhängigen Stromstärke zugeführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines oszillierenden Linearmotors in schematischer
Darstellung,
Fig. 2 Diagramme für den zeitlichen Verlauf der Auslenkung eines Läufers aus seiner Gleichgewichtsposition (oben), der Geschwindigkeit des Läufers (Mitte) und einer von Permanentmagneten in einer Spule eines Stators induzierten Spannung (unten) und
Fig. 3 ein Diagramm für den zeitlichen Verlauf der an der Spule 5 insgesamt anliegenden Spannung (oben) und ein Diagramm für den durch die Spule insgesamt fließenden Strom (unten).
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines oszillierenden Linearmotors in schematischer Darstellung. Der Linearmotor weist einen ortsfest angeordneten Stator 1 auf und einen Läufer 2, der eine lineare Bewegung in den mit einem Doppelpfeil 3 bezeichneten Richtungen ausführen kann. Alternativ dazu kann der Stator 1 bezüglich seiner Bewegungsfreiheitsgrade entsprechend dem Läufer 2 ausgebildet sein, d. h. der Stator 1 kann durch eine Komponente ersetzt werden, die im Hinblick auf ihre Beweglichkeit dem Läufer 2 entspricht, anson- sten aber die Funktionsmerkmale des Stators 1 aufweist. Da sich die Darstellung der Erfindung dadurch vereinfacht, wird im folgenden jedoch ausschließlich das Ausführungsbeispiel mit ortsfest angeordnetem Stator 1 herangezogen. Der Stator 1 besteht aus einem Eisenkern 4, der in Form eines „E" ausgebildet ist, und einer aus Draht gewickelten Spule 5. Die Spule 5 ist um einen Mittelbalken 6 des Eisenkerns 4 gewickelt und über Anschlussleitungen 7 elektrisch mit einem Steuergerät 8 verbunden. Der Läufer 2 weist zwei Dauermagnete 9 auf, die jeweils mit einem ihrer Pole an einer Trägerplatte 10 anliegen und mit antiparalleler Orientierung dicht nebeneinander angeordnet sind. Die Dauermagnete 9 sind bis auf einen Luftspalt 1 1 der Stirnseite des Mittelbalkens 6 des Eisenkerns 4 angenähert. Die Trägerplatte 10 besteht ebenso wie der Eisenkern 4 aus einem Eisenwerkstoff und ist an zwei entgegengesetzten Seiten jeweils mit einem Ende je einer Schraubenfeder 12 verbunden. Die anderen Enden der Schraubenfedern 12 sind ortsfest aufgehängt, beispielsweise an einem Gehäuse eines elektrischen Kleingeräts, in das der Linearmotor eingebaut ist, so dass der Läufer 2 in den mit dem Doppelpfeil 3 bezeichneten Richtungen lineare Schwingungsbewegungen ausführen kann.
Im Betriebszustand des Linearmotors wird durch eine entsprechende Ansteuerung mittels des Steuergeräts 8 ein Stromfluss durch die Spule 5 hergestellt, so dass sich im Eisenkern 4 ein Magnetfeld aufbaut. Insbesondere im Bereich der Stirnfläche des Mittelbalkens 6 des Eisenkerns 4 wirkt das Magnetfeld auf die Dauermagnete 9 ein und bewirkt bei der in Fig. 1 dargestellten Geometrie eine seitliche Verschiebung des Läufers 2 relativ zum Stator 1. Die Richtung der Verschiebung hängt von der Stromrichtung in der Spule 5 ab. Mittels einer Variation des Stromflusses durch die Spule 5, bei der in der Regel auch die Stromrichtung variiert wird, und unterstützt von den Schraubenfedern 12 kann der Läufer 2 in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt werden. Einige Bewegungsgrößen dieser Schwingungsbewegung sind in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt Diagramme für den zeitlichen Verlauf einer Auslenkung x des Läufers 2 aus seiner Gleichgewichtsposition (oben), einer Geschwindigkeit v des Läufers 2 (Mitte) und einer von den Permanentmagneten 9 in der Spule 5 induzierten Spannung (unten). Hierzu ist auf der Abszisse in allen Diagrammen jeweils die Zeit t aufgetragen. Auf der Ordinate sind im oberen Diagramm die Auslenkung x des Läufers 2, genauer gesagt des Massenschwerpunktes des Läufers 2, im mittleren Diagramm die Geschwindigkeit v des Läufers 2 und im unteren Diagramm die in der Spule 5 induzierte Spannung U, aufgetragen. Der Läufer 2 führt eine lineare harmonische Schwingung aus, so dass der zeitliche Verlauf der Auslenkung x des Läufers 2 aus der Gleichgewichtsposition durch eine Kosinusfunktion dargestellt werden kann, d. h. es gilt:
x = A cos(ω t - φ)
Dabei kennzeichnen A die maximale Auslenkung des Läufers 2 aus der Gleichgewichtsposition, d. h. die Schwingungsamplitude, ω die Kreisfrequenz und φ die Phase.
Der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit v des Läufers 2 ist dann entsprechend durch eine Sinusfunktion darzustellen, mit:
v = A ω sin(ω t - φ)
Die Zeitverläufe der Auslenkung x und der Geschwindigkeit v des Läufers 2 sind somit um π/2 zueinander phasenverschoben.
Die Ansteuerung der Spule 5 durch das Steuergerät 8 wird zeitlich auf den Bewegungszustand des Läufers 2 abgestimmt, um mit dem erzeugten Stromfluss durch die Spule 5 jeweils die gewünschte Wirkung zu erzielen. Weiterhin wird die über das Magnetfeld der Spule 5 dem Läufer 2 jeweils zugeführte Energie von den jeweiligen Erfordernisse abhängig gemacht. Insbesondere wird diese Energie so bemessen, dass die Schwingungsamplitude A möglichst konstant gehalten wird, und zwar auch dann, wenn der Läufer 2 einer schwankenden Belastung ausgesetzt ist. Die schwankende Belastung wird durch eine entsprechende Variation des Stromflusses durch die Spule 5 ausgeglichen. Dabei ist es für eine Regelung der Schwingungsamplitude A auf einen konstanten Wert erforderlich, jeweils die Schwingungsamplitude A oder eine damit zusammenhängende Größe zu ermitteln. Für die Ermittlung der Schwingungsamplitude A kann die von den bewegten Dauermagneten 9 in der Spule 5 induzierte Spannung U, herangezogen werden. Da die Dauermagnete 9 Bestandteile des Läufers 2 sind, hängt die induzierte Spannung U, vom Bewegungszustand des Läufers 2 ab. Für den Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung U, und der Geschwindigkeit v des Läufers 2 gilt:
U, = Mκ v Die induzierte Spannung U, ist somit direkt proportional zur Geschwindigkeit v des Läufers 2 mit einer Proportionalitätskonstante Mκ, die vom Aufbau des Linearmotors abhängt. Wie auch der Figur 2 zu entnehmen ist, wird der zeitliche Verlauf der induzierten Spannung U, somit ebenfalls durch eine Kosinusfunktion repräsentiert, die die gleiche Periodizität wie die Kosinusfunktion für den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit v des Läufers 2 besitzt und gleichphasig zu dieser verläuft.
Um ausgehend von der Geschwindigkeit v des Läufers 2 mit einem möglichst geringen Rechenaufwand die Schwingungsamplitude A des Läufers 2 zu ermitteln, kann folgendermaßen vorgegangen werden:
Aus den Nulldurchgängen der Geschwindigkeit v und damit der induzierten Spannung U, zu den Zeitpunkten ti und t2, die im Abstand der halben Schwingungsdauer des Läufers 2 aufeinanderfolgen, kann die Schwingungsfrequenz f oder wahlweise die Kreisfrequenz ω des Läufers 2 ermittelt werden:
f = ω / (2 π) = 1 / (2 (t2 - t,))
Zu einem Zeitpunkt t3, der in der zeitlichen Mitte zwischen aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen liegt, nimmt die Geschwindigkeit v betragsmäßig ihren Maximalwert A ω an, so dass gilt:
A = v3 / ω
mit
v3 = v(t3)
Der Zeitpunkt t3 stellt nach dem Nulldurchgang zum Zeitpunkt t2 das erste Betragsmaximum der Geschwindigkeit v bzw. der induzierten Spannung U, dar und ergibt sich zu:
Figure imgf000009_0001
Die Schwingungsamplitude A kann somit dadurch ermittelt werden, dass die Nulldurchgänge der induzierten Spannung U, erfasst werden und daraus der nächste Zeitpunkt t3 ermittelt wird, zu dem die Geschwindigkeit v des Läufers 2 ihren betragsmäßig maximalen Wert v3 annimmt. Aus der zu diesem Zeitpunkt t3 erfassten induzierten Spannung U, wird mittels der Proportionalitätskonstanten Mκ die maximale Geschwindigkeit v3 des Läufers 2 und daraus wiederum die Schwingungsamplitude A errechnet. Abhängig von der Abweichung der so ermittelten Schwingungsamplitude A von einem gewünschten Wert wird die Stromzufuhr zur Spule 5 gesteuert.
Bei der praktischen Durchführung der geschilderten Vorgehensweise treten jedoch erhebliche Probleme auf, da durch die Spule 5 zum Zeitpunkt t3 in der Regel ein Strom I fließt, der an der Spule 5 einen Spannungsabfall UR und eine Selbstinduktionsspannung UL hervorruft und die von den Dauermagneten 9 in der Spule 5 induzierte Spannung U, zum Zeitpunkt t3 somit einer direkten Messung nicht zugänglich ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems wird im folgenden an Hand der Figur 3 erläutert.
Figur 3 zeigt ein Diagramm für den zeitlichen Verlauf der an der Spule 5 insgesamt anliegenden Spannung UM (oben) und ein Diagramm für den durch die Spule 5 insgesamt fließenden Strom I (unten). In beiden Diagrammen ist auf der Abszisse jeweils die Zeit t aufgetragen. Auf der Ordinate ist im oberen Diagramm die an der Spule 5 anliegende Spannung UM aufgetragen und im unteren Diagramm der durch die Spule 5 fließende Strom I. Dort, wo die an der Spule 5 anliegende Spannung UM von der induzierten Spannung U, abweicht, ist zusätzlich der Verlauf der induzierten Spannung U, punktiert eingezeichnet.
Aus dem oberen Diagramm der Fig. 3 ist ersichtlich, dass gerade zum Zeitpunkt t3, zu dem die induzierte Spannung U, ermittelt werden soll, eine deutliche Abweichung zwischen der an der Spule 5 anliegenden Spannung U (durchgezogene Linie) und der induzierten Spannung U, (punktierte Linie) besteht. Diese Abweichung entsteht durch den Spannungsabfall UR, den der durch die Spule 5 fließende Strom I am ohmschen Widerstand der Spule 5 hervorruft. Zu einer weiteren Abweichung zwischen der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM und der induzierten Spannung U, kommt es durch die Selbstinduktion der Spule 5, durch die bei jeder Änderung des Stromflusses durch die Spule 5 eine Gegenspannung UL induziert wird, die der Änderung des Stromflusses entgegenwirkt. Besonders deutlich ist der Einfluss der Gegenspannung U unmittelbar nach Abschaltung der Stromzufuhr zur Spule 5 zum Zeitpunkt taus ersichtlich. Zu diesem Zeitpunkt taus ist ein abrupter Einbruch der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM zu erkennen, der sogar zu einer Umkehr der Polarität der Spannung UM führt. Insgesamt setzt sich somit die an der Spule 5 anliegende Spannung UM aus dem Spannungsabfall UR am ohmschen Widerstand der Spule 5, der selbstinduzierten Spannung U und der von den Dauermagneten 9 induzierten Spannung U, zusammen, so dass gilt:
UM = UR + UL + U ,
Für den Spannungsabfall UR am ohmschen Widerstand der Spule 5 gilt:
UR = R I
Dabei ist R der ohmsche Widerstand der Spule 5 und I der durch die Spule 5 fließende Strom.
Für die selbstinduzierte Spannung UL der Spule 5 mit der Induktivität L ist bei einer zeitlichen Änderung des Stroms dl / dt anzusetzen:
UL = L dl / dt
Unter Berücksichtigung der Beziehung für die von den Magneten 9 in der Spule 5 induzierten Spannung U, ergibt sich somit für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM:
UM = R I + L dl / dt + v Mκ
Daraus folgt für die Geschwindigkeit v des Läufers 2:
v = (UM - R I - L dl / dt) / Mκ.
Wenn zudem von der vereinfachten Berechnung der Schwingungsamplitude A des Läufers 2 aus der betragsmäßig maximalen Geschwindigkeit v3 des Läufers 2 Gebrauch gemacht wird, ergibt sich insgesamt folgende Vorgehensweise für die Ansteuerung der Spule 5:
Es werden die Nulldurchgänge der von den Permanentmagneten 9 in der Spule 5 induzierten Spannung U, ermittelt, indem wiederholt die an der Spule 5 anliegende Spannung UM gemessen wird und bei einem Vorzeichenwechsel der Spannung UM zwischen den Zeitpunkten für die letzte Messung vor und die erste Messung nach dem Vorzeichenwechsel interpoliert wird. Alternativ dazu könnten auch die Beträge der Messwerte für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM ausgewertet werden. In diesem Fall kann auf einen Nulldurchgang geschlossen werden, wenn die Spannung UM zunächst betragsmäßig abnimmt und dann wieder betragsmäßig zunimmt. Die Nulldurchgänge der induzierten Spannung U| sind also nur dann identisch mit den Nulldurchgängen der Motorspannung UM wenn der Strom I = 0 ist (und dl/dt = 0). Falls zu den Meßwertpunkten der Strom durch die Motorspule ungleich Null ist, muß von der gemessenen Motorspannung UM noch R x I sowie L dl/dt subtrahiert werden, um die induzierte Spannung U| zu ermitteln. Aus den ermittelten Zeitpunkten und t2 für aufeinanderfolgende Nulldurchgänge wird der Zeitpunkt t3 für das nächste betragsmäßige Geschwindigkeitsmaximum v3 des Läufers 2 ermittelt und zum Zeitpunkt t3 die an der Spule 5 anliegende Spannung UM gemessen. Weiterhin wird jeweils kurz vor und kurz nach dem Zeitpunkt t3 die durch die Spule 5 fließenden Ströme la und lb gemessen. Aus den Messwerten la und lb wird der Strom I zum Zeitpunkt t3 als Mittelwert ermittelt:
Figure imgf000012_0001
Die zeitliche Änderung des Stroms dl / dt ergibt sich zu:
dl / dt = (lb - la) / Δt
Dabei stellt Δt die zwischen den beiden Strommessungen la und lb verstrichene Zeit dar.
Mit Hilfe der obengenanten Formel v = (UM - R I - L dl / dt) / M« wird die Geschwindigkeit v des Läufers 2 aus dem gemessenen Wert für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM, dem ermittelten Wert für den durch die Spule 5 fließenden Strom I und dessen zeitliche Änderung dl / dt sowie den bekannten Werten für den ohmschen Widerstand R und die Induktivität L der Spule 5 und für die Proportionalitätskonstante Mκ berechnet. Da die Messwerte für den Zeitpunkt t3 ermittelt wurden, stellt die daraus berechnete Geschwindigkeit v ein betragsmäßiges Maximum dar, so dass die Schwingungsamplitude A des Läufers 2 daraus durch eine Division durch die Kreisfrequenz ω berechnet werden kann. Die Kreisfrequenz ω wurde zuvor aus dem zeitlichen Abstand der aufeinanderfolgenden Nulldurchgänge der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM ermittelt. Durch einen Vergleich der Schwingungsamplitude A des Läufers 2 mit dem gewünschten Wert kann ermittelt werden, mit welchem Stromsignal die Spule 5 anzusteuern ist, um den gewünschten Wert für die Schwingungsamplitude A zu erreichen. Bei dem Stromsignal zur Ansteuerung der Spule 5 handelt es sich in der Regel um ein ge- taktetes Signal. Insbesondere kann ein pulsweitenmoduliertes Signal eingesetzt werden, wobei bei einer zu geringen Schwingungsamplitude A des Läufers 2 die Pulsweite erhöht wird und bei einer zu großen Schwingungsamplitude A des Läufers 2 die Pulsweite reduziert wird. Ebenso ist es auch möglich mit einem Signal konstanter Pulsweite zu arbeiten und jeweils die Pulshöhe, d. h. die Stromstärke, oder die Flankensteilheit abhängig von der Schwingungsamplitude A des Läufers 2 zu variieren. Auch Kombinationen der geschilderten Vorgehensweisen sind möglich.
Um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, können weitere Strommessungen und/oder weitere Spannungsmessungen durchgeführt werden und jeweils entsprechende Mittelwerte gebildet werden. Dabei ist jeweils auf eine korrekte Mittelwertbildung zu achten, d. h. die Mittelwerte sollen jeweils die Verhältnisse zum Zeitpunkt t3 wiedergeben.
Weiterhin kann es erforderlich sein, zusätzliche Maßnahmen für eine zuverlässige Erkennung der Nulldurchgänge der induzierten Spannung U, zu treffen, da in der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM auch anderweitig bedingte Nulldurchgänge auftreten können, die beispielsweise von der selbstinduzierten Spannung UL hervorgerufen werden können. Zur Erkennung der gewünschten Nulldurchgänge kann ein Filter eingesetzt werden, das Bereiche ausblendet, in denen sich die an der Spule 5 anliegende Spannung UM sehr stark ändert. Ebenso ist es auch möglich, die Suche nach Nulldurchgängen auf Zeitbereiche zu beschränken, in denen die gewünschten Nulldurchgänge zu erwarten sind.
Die Berechnung der induzierten Spannung im Mikrocontroller verläuft vereinfacht dargestellt folgendermaßen:
U, = UM - R*l - L*dl / dt
Der Strom I wird aus dem Spannungsabfall Us an dem zusätzlich eingebauten Widerstand (Shunt) Rs bestimmt:
= U R, Verwendet man jeweils 2 Messungen Usι und Us2, so ergibt sich für U,:
U, = UM - R*( U„ + Us2)/2/ Rs - L* (Us2 - Us1)/ Rs /dt
Dies läßt sich umformen in:
U, = UM - U8ι*( R/ Rs /2-L/Rs /dt)-Us2 (R/ Rs /2+L/ Rs /dt)
Die beiden konstanten Ausdrück in den Klammern lassen sich aus den bekannten Werten R, Rs, L und dt berechnen. Dadurch reduziert sich die Berechnung von U, auf:
Figure imgf000014_0001
mit den beiden Konstanten c-i und c2. Diese Rechnung läßt sich von einem MikroController sehr einfach und schnell durchführen. Es sind dabei lediglich zwei Subtraktionen und zwei Multplikationen auszuführen. Divisionen oder Differentiationen müssen nicht durchgeführt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Steuerung eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts, bei dem einer Spule (5) wenigstens zeitweise ein elektrischer Strom zur Ausbildung eines Magnetfelds zugeführt wird, das von einer ersten Motorkomponente (1 ) ausgeht und auf eine zweite Motorkomponente (2) derart einwirkt, dass die zweite Motorkomponente (2) relativ zur ersten Motorkomponente (1 ) in eine Schwingungsbewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Zeitpunkt, zu dem eine Stromzufuhr zur Spule (5) erfolgt, wenigstens eine elektrisch Kenngröße der Spule (5) ermittelt wird, die mit einer Bewegungsgröße der ersten Motorkomponente (1 ) relativ zu der zweiten Motorkomponente (2) zusammenhängt und die zukünftige Stromzufuhr zur Spule (5) abhängig von der ermittelten Kenngröße erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Motorkomponente (2) ein Magnetfeld erzeugt oder beeinflusst und dadurch eine Spannung (Uj) in der Spule (5) induziert.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Kenngröße die an der Spule (5) insgesamt anliegende Spannung (UM) ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Kenngröße der durch die Spule (5) fließende Strom (I) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messwert für den Strom (la) durch die Spule (5) vor dem Zeitpunkt, für den der Strom (I) ermittelt werden soll, und wenigstens ein Messwert (lb) nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und ein Mittelwert der erfassten Messwerte (la, lb) gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Kenngröße die zeitliche Änderung des durch die Spule (5) fließenden Stroms (dl / dt) ermittelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der zeitlichen Änderung des Stroms (dl / dt) zu einen vorgebbaren Zeitpunkt Messwerte für den Strom (la, lb) vor und nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und die Differenz der Messwerte (la, l ) durch die Zeitdifferenz zwischen den Erfassungen dividiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine elektrische Kenngröße zu einem Zeitpunkt (t3) ermittelt wird, zu dem die Relativgeschwindigkeit (v) zwischen den beiden Motorkomponenten (1 ,2) betragsmäßig ihren Maximalwert (v3) annimmt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt (t3) für den Maximalwert der Relativgeschwindigkeit (v3) aus den Zeitpunkten (tι, t2) ermittelt wird, zu denen die Geschwindigkeit (v) Null ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsfrequenz (f) der Motorkomponenten (1 ,2) aus den Zeitpunkten (t^ t2), zu denen die Relativgeschwindigkeit (v) zwischen den beiden Motorkomponenten (1 ,2) Null ist, ermittelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Zeitpunkte (t^ t2), zu denen die Relativeschwindigkeit (v) Null ist, die Nulldurchgänge der an der Spule (5) insgesamt anliegenden Spannung (UM) herangezogen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Zeitpunkts (t3) für den Maximalwert der Relativgeschwindigkeit (v3) die Zeitdifferenz zwischen dem letzten und dem vorletzten Nulldurchgang gebildet wird und die Hälfte der Zeitdifferenz zur Zeit (t2) für letzten Nulldurchgang addiert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung eines Nulldurchgangs das Vorzeichen der an der Spule (5) insgesamt anliegenden Spannung (UM) jeweils wiederholt erfasst wird und bei einem Vorzeichenwechsel zwischen aufeinanderfolgenden Erfassungen ein Nulldurchgang detektiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Nulldurchgangs durch Interpolation zwischen der letzten Erfassung vor dem Vorzeichenwechsel und der ersten Erfassung nach dem Vorzeichenwechsel ermittelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitpunkte (t^ t2) zu denen die Relativgeschwindigkeit (v) Null ist, die Nulldurchgänge der an der Spule (5) insgesamt anliegenden Spannung (U ) abzüglich des Produktes aus Motorwiderstand und Motorstrom (R x I) sowie des Produktes aus Motorinduktivität und der zeitlichen Änderung des Motorstroms (Ldl / dt) herangezogen werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kenngrößen für den selben Zeitpunkt ermittelt werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der wenigstens einen elektrischen Kenngröße ein Parameter zur Charakterisierung der Schwingungsbewegung des Elektromotors ermittelt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass aus der wenigstens einen Kenngröße die Geschwindigkeit (v) der zweiten Motorkomponente (2) ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass aus der wenigstens einen elektrischen Kenngröße eine Schwingungsamplitude (A) der zweiten Motorkomponente (2) ermittelt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der der Spule (5) zugeführte Strom abhängig von einer Abweichung des ermittelten Parameters zur Charakterisierung der Schwingungsbewegung von einem gewünschten Wert variiert wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spule (5) ein abhängig von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße pulsweitenmodulierter Strom zugeführt wird.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spule (5) ein Strom mit einer von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße abhängigen Stromstärke zugeführt wird.
23. Elektrisches Kleingerät mit einem oszillierenden Elektromotor, der eine Spule (5) zur Ausbildung eines Magnetfelds aufweist, das von einer ersten Motorkomponente (1 ) ausgeht und eine zweite Motorkomponente (2) in eine oszillierende Bewegung versetzt, und mit einem Steuergerät (8) zur Steuerung eines der Spule (5) zugeführten elektrischen Stroms, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (8) so ausgebildet ist, dass es für einen Zeitpunkt, zu dem eine Stromzufuhr zur Spule (5) erfolgt, wenigstens eine elektrische Kenngröße der Spule (5) erfasst, die mit einer Bewegungsgröße der ersten oder der zweiten Motorkomponente (1 , 2) zusammenhängt, und die zukünftige Stromzufuhr zur Spule (5) abhängig von der ermittelten elektrischen Kenngröße steuert.
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