DE10163886A1

DE10163886A1 - Electronic commutation of brushless d.c. motor involves clocking switch element of each 2 active elements that was switched off in previous step at least in corresponding commutation phase

Info

Publication number: DE10163886A1
Application number: DE10163886A
Authority: DE
Inventors: Andras Lelkes; Thomas Zoller
Original assignee: Ebm Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2003-07-10

Abstract

The method involves driving switch elements depending on rotor position with a commutation phase between each two of several commutation steps; one of two switch elements involved in a current feed is clocked. The switch element of each two active elements that was switched off in the previous commutation step is clocked at least in the corresponding commutation phase. Successively clocked elements are connected to different d.c. voltage poles. The method involves driving switch elements (T1-T6) depending on the rotor's angular position, whereby a commutation phase is arranged between each two of several commutation steps (1-6) and one of two switch elements involved in a current feed is clocked. The switch element of each two active elements that was switched off in the previous commutation step is clocked at least in the corresponding commutation phase, whereby the successively clocked elements are connected to different d.c. voltage poles. Independent claims are also included for the following: a switching and control device and a system for implementing the inventive method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Kommutierung eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit mehreren elektrisch versetzten und mit Phasen verbundenen Wicklungssträngen zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes in einem Rotor und mit einer Halbleiterbrücke zur Drehfeldsteuerung mit Schaltelementen, wobei die Schaltelemente in Abhängigkeit von der Rotordrehstellung angesteuert werden, wobei jeweils zwischen zwei von mehreren Kommutierungsschritten eine Kommutierungsphase vorhanden ist, und wobei jeweils eines von zwei an einer Stromführung beteiligten Schaltelementen getaktet wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schalt- und Steuergerät sowie ein System zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for electronic commutation of a brushless DC motor with several electrically offset and with phases connected winding strands to generate a rotating magnetic field in a rotor and with a semiconductor bridge for rotating field control with Switching elements, the switching elements depending on the rotor rotational position can be controlled, each between two of several Commutation steps there is a commutation phase, and in each case one of two switching elements involved in a current supply is clocked. Furthermore, the invention relates to a switching and control device and a system for Execution of the procedure.

Bekannt sind geräusch- und verschleißarme Gleichstrommotoren ohne elektrische Bürsten. Die Drehfeldsteuerung erfolgt durch eine Steuereinheit mit Schaltelementen und Freilaufdioden in Brückenschaltung. Low-noise and low-wear DC motors without electrical are known To brush. The rotating field is controlled by a control unit with switching elements and free-wheeling diodes in bridge circuit.

Zur Steuerung der Motordrehzahl ist es bekannt, jeweils eines der Schaltelemente, zum Beispiel einen Halbleiter-Leistungsschalter, zu takten. To control the engine speed, it is known to use one of the switching elements, for example a semiconductor circuit breaker to clock.

Bei einer Halbleiterbrücke für einen Motor mit drei Wicklungssträngen müssen in abwechselnder Reihenfolge jeweils zwei von insgesamt sechs Schaltelementen eingeschaltet sein. Weil diese beiden Schaltelemente elektrisch in Reihe geschaltet sind, reicht es für die Modulationsfunktion aus, wenn nur eines dieser Schaltelemente getaktet wird. In the case of a semiconductor bridge for a motor with three winding phases, in alternating sequence two of a total of six switching elements to be on. Because these two switching elements are electrically connected in series , it is sufficient for the modulation function if only one of these switching elements is clocked.

Bekannt ist es, immer nur eines einer bestimmten Gruppe von drei Schaltelementen zu takten, wobei alle Schaltelemente dieser Gruppe zum Beispiel an einer gemeinsamen Schiene bzw. einem Gleichspannungspol (Plus oder Minus) angeschlossen sind. Eine Taktung dieser Art hat den Vorteil, dass sie steuerungstechnisch besonders einfach zu realisieren ist. It is known to only ever connect one of a certain group of three switching elements clock, whereby all switching elements of this group, for example, on a common Rail or a DC voltage pole (plus or minus) are connected. A Clocking of this type has the advantage that it is particularly easy to control is to be realized.

Bekannt ist es auch, die Schaltelemente abwechselnd zu takten. It is also known to cycle the switching elements alternately.

Zwar läßt sich die Geschwindigkeit bzw. die Drehzahl eines Motors mit derartig getakteten Schaltelementen steuern, man hat jedoch festgestellt, dass die Wirkung in Bezug auf akustische Geräusche nicht optimal ist. Da die Anwender dieser Motoren erhebliche Anforderungen in Bezug auf Laufgeräusche stellen, wobei derartige Motoren häufig in Verbindung mit Lüftern und zum Beispiel in Bürogeräten eingesetzt werden, ist man bestrebt, dass die Motoren möglichst leise sind. Although the speed or the speed of an engine can be such control clocked switching elements, however, it has been found that the effect in Regarding acoustic noise is not optimal. Because the users of these motors make considerable demands with regard to running noise, such Motors are often used in connection with fans and for example in office equipment the aim is to keep the motors as quiet as possible.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu finden, bei dem die Motorgeräusche reduziert werden. The object of the invention is therefore to provide a method according to the preamble of To find claim 1, in which the engine noise can be reduced.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, während in den Unteransprüchen vorteilhafte Weiterbildungen gekennzeichnet sind. The object is achieved by a method according to claim 1, while in the Advantageous further developments are characterized in the subclaims.

Wichtig ist, dass - vorzugsweise nach Beginn, zumindest aber während der entsprechenden Kommutierungsphase - jeweils das richtige Schaltelement getaktet wird. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bei der Kommutierung besondere Probleme auftauchen, die für Laufgeräusche ursächlich sind. Während der Kommutierung der Schaltelemente ist es besonders wichtig, das richtige Schaltelement zu takten, wobei grundsätzlich ja immer eines von zwei Schaltelementen getaktet werden kann. Die Erfindung basiert weiterhin auf der Erkenntnis, dass bei Taktung bestimmter Schaltelemente der Motor während dieser kritischen Phase praktisch kurzgeschlossen wird. Diese in überraschender Weise auf die Geräuschemmission des Motors wirkende Kurzschließung sorgt aber dafür, dass der Motor leiser läuft. Die richtige Taktungsreihenfolge ergibt sich, wenn - zumindest in der entsprechenden Kommutierungsphase - jeweils dasjenige Schaltelement der beiden jeweils "aktiven" Schaltelemente getaktet wird, welches im davor liegenden Kommutierungsschritt abgeschaltet war, wobei die nacheinander getakteten Schaltelemente an verschiedene Gleichspannungspolen geschaltet sind. It is important that - preferably after the beginning, but at least during the corresponding commutation phase - the correct switching element is clocked becomes. The invention is based on the finding that special commutation Problems arise that cause running noise. During the Commutation of the switching elements, it is particularly important to find the right switching element to clock, whereby basically one of two switching elements is always clocked can be. The invention is further based on the finding that clocking certain switching elements the engine practically during this critical phase is short-circuited. This in a surprising way on the noise emission short-circuiting of the motor ensures that the motor runs quieter. The correct timing sequence results if - at least in the corresponding one Commutation phase - that switching element of each of the two "active" Switching elements is clocked, which is in the preceding commutation step was switched off, with the sequentially clocked switching elements on different DC poles are connected.

Die richtige Taktung hängt also davon ab, ob ein Schaltelement vorher abgeschaltet war oder nicht. Dabei ist wichtig, dass das Schaltelement getaktet wird, das mit der Phase verbunden ist, die die gleiche Strompolarität aufweist, wie die gerade abgeschaltete, aber aufgrund der Selbstinduktion noch nicht vollständig stromlose Wicklungsphase, wobei, wenn dieser Strom abgeklungen ist, die zwischen zwei Kommutierungssschrittten bzw. Steuerungsschritten zeitlich angeordnete Kommutierungsphase beendet ist. The correct timing therefore depends on whether a switching element has been switched off beforehand was or not. It is important that the switching element is clocked with the Phase is connected, which has the same current polarity as that just switched off, but not yet completely de-energized due to self-induction Winding phase, where, when this current has decayed, between two Commutation steps or control steps arranged in time Commutation phase has ended.

Durch die Erfindung werden Motoren leiser, ohne auf die Vorteile einer Taktung verzichten zu müssen. The invention makes motors quieter, without the advantages of clocking to have to do without.

Von erheblichem Vorteil ist es, wenn nach einer gewissen Zeit innerhalb eines Kommutierungsschrittes die Taktung des einen Schaltelementes auf eine Taktung des anderen an der Stromführung beteiligten Schaltelementes wechselt. Durch diesen Wechsel werden nicht nur die Motorgeräusche reduziert, sondern gleichzeitig auch bremsende Effekte vermieden. Völlig überraschend ist es, dass die Reihenfolge der Taktung mit Bremseffekten zu tun hat. It is of considerable advantage if after a certain time within a Commutation step the clocking of a switching element on a clocking of other switching element involved in the current flow changes. Through this Changes are not only reduced engine noise, but also at the same time braking effects avoided. It is completely surprising that the order of the Clocking has to do with braking effects.

Besonders vorteilhaft und gleichzeitig besonders einfach ist es, wenn der Wechsel der Taktung jeweils ungefähr nach 30° elektrischem Winkel ausgeführt wird. Hierzu ist es günstig, wenn der Wechsel nach einer vorgegebenen Zeit oder bei einer bestimmten Lageposition des Rotors erfolgt. It is particularly advantageous and at the same time particularly simple if the change of the Clocking is carried out approximately every 30 ° electrical angle. This is it favorable if the change after a predetermined time or at a certain time Position of the rotor is done.

Vorteilhaft ist, wenn ein 6-Schritt-Betrieb oder ein 12-Schritt-Betrieb angewendet wird. It is advantageous if a 6-step operation or a 12-step operation is used.

Die Untersuchungen haben überraschenderweise gezeigt, dass das erfindungsgemäße Kommutierungsverfahren besonders bei Aussenläufermotoren geräuschlich vorteilhaft ist. Surprisingly, the studies have shown that the Commutation method according to the invention particularly in the case of external rotor motors is noisily advantageous.

Anhand von Ausführungsbeispielen, in denen die Erfindung sowie weitere Vorteile der Erfindung beschrieben sind, wird die Erfindung näher erläutert. Using exemplary embodiments in which the invention and further advantages of Invention are described, the invention is explained in more detail.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Halbleiterbrücke und des Motors, Fig. 1 is a schematic representation of the semiconductor bridge and the motor,

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung des 6-Schritt-Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Motors, Fig. 2 is a diagram for explaining the 6-step operation of the motor shown in Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung des Bremseffektes, Fig. 3 is a diagram for explaining the braking effect,

Fig. 4 eine weitere Darstellung zur Erläuterung des Bremseffektes, Fig. 4 is another diagram for explaining the braking effect,

Fig. 5 eine Darstellung des Stromflusses in einer Phase, bei dem unerwünschte Stromverläufe auftreten, die bei einer Taktung gem. Fig. 3 auftreten, Fig. 5 is a representation of the current flow in a phase in which undesirable current profiles occur, which acc. Fig. 3 occur,

Fig. 6 eine Darstellung mit einer Taktung, bei der unerwünschte Motorgeräusche auftreten, wobei der Motor nicht kurzgeschlossen ist, Fig. 6 is an illustration with a clock speed, occur when undesirable engine noise, wherein the engine is not short-circuited,

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Taktung, bei der der Motor praktisch kurzgeschlossen ist, wodurch Geräusche vermieden werden, Fig. 7 is a diagram for explaining the timing of the invention, in which the motor is practically short-circuited, whereby noises avoided

Fig. 8 eine Darstellung von sechs Kommutierungsschritten gem. einer ersten Taktungsvariante, Fig. 8 is an illustration of six commutation steps gem. a first timing variant,

Fig. 9 eine Taktung von ebenfalls sechs Kommutierungsschritten gem. einer Variante mit abwechselnder Taktung zur Vermeidung von Bremseffekten, Fig. 9 shows a clocking of six commutation steps. a variant with alternating clocking to avoid braking effects,

Fig. 10 eine Darstellung von sechs Kommutierungsschritten gem. der erfindungsgemäßen Taktung, Fig. 10 is an illustration of six commutation steps gem. the clocking according to the invention,

Fig. 11 eine Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Taktungsvariante zur Vermeidung von Geräuschen und Bremseffekten, Fig. 11 illustrates another timing variant according to the invention to avoid noise and brake effects,

Fig. 12 die Darstellung eines Stromverlaufs in einer Phase gem. der Taktungsvariante in Fig. 11 und Fig. 12 shows the representation of a current profile in one phase. the timing variant in Fig. 11 and

Fig. 13 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Taktung im 12-Schritt-Betrieb. Fig. 13 is an illustration of the clocking of the invention in 12-step operation.

Fig. 1 zeigt eine Grundschaltung zur Steuerung des magnetischen Feldes in einem elektrisch kommutierten Aussenläufermotor. Der Gleichstrommotor 14 ist als dreisträngiger Gleichstrommotor 13 mit den Phasen U, V, W und den Wicklungssträngen 14u, 14v, 14w ausgebildet. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung besteht aus sechs Schaltelementen T1 bis T6 mit gegenparallelen Freilaufdioden D1 bis D6. Die sechs Schaltelemente T1 bis T6 werden derart geschaltet, dass aus der Gleichspannung U_DC ein Drehspannungssystem entsteht. Durch diese bekannte Schaltung entfallen die Motorbürsten. Auf diese Weise kann mit einer Gleichspannung U_DC ein bürstenloser Gleichstrommotor betrieben werden. Fig. 1 shows a basic circuit for controlling the magnetic field in an electrically commutated external rotor motor. The DC motor 14 is designed as a three-strand DC motor 13 with the phases U, V, W and the winding phases 14 u, 14 v, 14 w. The circuit shown in Fig. 1 consists of six switching elements T1 to T6 with counter-parallel freewheeling diodes D1 to D6. The six switching elements T1 to T6 are switched in such a way that a three-phase voltage system arises from the direct voltage U _DC . This known circuit eliminates the motor brushes. In this way, a brushless DC motor can be operated with a DC voltage U _DC .

Wenn derartige Motoren in einem Wechsel- oder Drehspannungsnetz eingesetzt werden, kann die Gleichspannung U_DC, die eine Zwischenkreisspannung bildet in bekannter Art und Weise durch gesteuerte oder ungesteuerte Gleichrichter und Filter erzeugt werden. Eine aktive oder passive Leistungsfaktorkorrektur ist auf diese Weise realisierbar. If such motors are used in an AC or three-phase voltage network, the DC voltage U _DC , which forms an intermediate circuit voltage, can be generated in a known manner by controlled or uncontrolled rectifiers and filters. An active or passive power factor correction can be implemented in this way.

Bei derartigen Gleichstrommotoren ist eine Erfassung der Positionslage des Rotors erforderlich. Die Information der Rotorlage ist für die Steuerung der Schaltelemente T1 bis T6 erforderlich, wobei die Schaltelemente T1 bis T6 Transistoren, Leistungsschalter in MOSFET-, IGB- oder GTO-Technologie sein können. Im Prinzip können sie aber jedes steuerbare Schaltelement, vorzugsweise Halbleiter-Schaltelemente sein. With such DC motors, the position of the rotor is recorded required. The information of the rotor position is for the control of the switching elements T1 to T6 required, the switching elements T1 to T6 transistors, circuit breakers can be in MOSFET, IGB or GTO technology. In principle, however, they can each controllable switching element, preferably semiconductor switching elements.

Insbesondere kann die Rotorlage durch Positionssensoren, wie Hall-Sensoren, die das magnetische Feld eines permanenterregten Rotors messen, oder aber auch durch sogenannte sensorlose Methoden bestimmt werden, wobei bei der sensorlosen Methode elektrisch messbare Grössen erfasst werden, wie die vom Rotor in der Statorwicklung des Motors induzierte Spannung. Der in Fig. 1 dargestellte Gleichstrommotor 13 ist zwar in Stern-Schaltung, er kann aber auch in Dreieck geschaltet sein. In particular, the rotor position can be determined by position sensors, such as Hall sensors, which measure the magnetic field of a permanently excited rotor, or else by so-called sensorless methods, with the sensorless method detecting electrically measurable quantities, such as those of the rotor in the stator winding of the Motor induced voltage. The DC motor 13 shown in FIG. 1 is in star connection, but it can also be connected in a triangle.

Zur Erläuterung der prinzipiellen Arbeitsweise einer Schaltung, die in Fig. 1 dargestellt ist, dient Fig. 2. Die Fig. 2 zeigt nicht die Taktung. Vielmehr zeigt Fig. 2 den bekannten Kommutierungsvorgang im sogenannten 6-Schritt-Betrieb, wobei die Kommutierung mit der Schaltung gem. Fig. 1 erfolgt. Bei dieser Art der Magnetfelderzeugung werden jeweils zwei Phasen, die dann in Reihe geschaltet sind, an die Gleichspannung U_DC angelegt bzw. durch jeweils zwei Schaltelemente geschaltet. Bei der Aktivierung beispielsweise der Schaltelemente T1 und T4 fließt der Strom dann durch die Wicklungsstränge 14u und 14v. Der Wicklungsstrang 14u liegt dabei an dem Pluspol und der Wicklungsstrang 14v liegt an dem Minuspol, wie auch in Fig. 2 zu sehen ist, wobei dieser Schaltzustand in dem ersten von sechs Schritten auftritt, wobei die einzelnen Schritte Steuerungsschritte und hier als Kommutierungsschritte 1 bis 6 definiert sind. Wenn man nach diesem in Fig. 2 gezeigten Schaltmuster die Schaltelemente schaltet, entsteht ein magnetisches Drehfeld, dem ein Permanentmagnet folgen wird. In jedem Kommutierungsschritt 1 bis 6 sind immer jeweils zwei Schaltelemente eingeschaltet. Ein Schritt bzw. Kommutierungsschritt entspricht einer. Rotordrehung um 60°, wobei nach sechs Schritten der Rotor wieder die ursprüngliche Position erreicht hat. FIG. 2 serves to explain the basic mode of operation of a circuit shown in FIG. 1. FIG. 2 does not show the timing. Rather, Fig. 2 shows the known commutation process in the so-called 6-step operation, the commutation with the circuit acc. Fig. 1 takes place. In this type of magnetic field generation, two phases, which are then connected in series, are applied to the DC voltage U _DC or switched by two switching elements. When the switching elements T1 and T4 are activated, for example, the current then flows through the winding phases 14 u and 14 v. The winding phase 14 u lies on the positive pole and the winding phase 14 v lies on the negative pole, as can also be seen in FIG. 2, this switching state occurring in the first of six steps, the individual steps being control steps and here as commutation steps 1 to 6 are defined. If one switches the switching elements according to this switching pattern shown in FIG. 2, a magnetic rotating field is created, which a permanent magnet will follow. In each commutation step 1 to 6 , two switching elements are always switched on. One step or commutation step corresponds to one. Rotation of the rotor by 60 °, whereby after six steps the rotor has returned to the original position.

Grundsätzlich kann die Drehzahl des Gleichstrommotors 14 auf zwei Arten geändert werden. Die erste ist durch Änderung der Gleichspannung U_DC. Die zweite ist durch schnelles Ein- und Ausschalten eines der entsprechenden Schaltelemente 1 bis 6 bzw. Zerhacken der Spannung. Dieses Ein- und Ausschalten wird als Takten bezeichnet. Durch Veränderung des Verhältnisses zwischen kurzzeitigem Aus- und kurzzeitigem Einschalten des jeweiligen Schaltelementes kann die effektive Motorspannung und somit die Drehzahl des Gleichstrommotors 13 verändert werden. Derartige Taktverfahren sind unter dem Begriff Pulsweitenmodulation (PWM) bekannt und haben sich in der Praxis vorwiegend durchgesetzt. Basically, the speed of the DC motor 14 can be changed in two ways. The first is by changing the DC voltage U _DC . The second is by quickly switching one of the corresponding switching elements 1 to 6 on and off or chopping the voltage. This switching on and off is called clocking. The effective motor voltage and thus the speed of the DC motor 13 can be changed by changing the ratio between briefly switching off and switching on the respective switching element for a short time. Such clock processes are known under the term pulse width modulation (PWM) and have predominantly become established in practice.

Ein magnetisches Drehfeld gem. Fig. 2 wird unabhängig davon erreicht, welches der beiden jeweils aktiven Schaltelemente, zum Beispiel T1 und T4 im Kommutierungsschritt 1, T1 und T6 im Kommutierungsschritt 2, usw. getaktet wird. In der Vergangenheit hat man der Auswahl der zu taktenden Schaltelemente, zum Beispiel T1 oder T4 im Kommutierungsschritt 1, keine Bedeutung beigemessen. Meistens hat man die Schaltelemente, zum Beispiel T1, T3 und T5, ausgewählt, die an einer gemeinsamen Schiene, zum Beispiel Plus-Pol-Schiene bzw. Leiterbahn mit positivem Spannungspotential angeschlossen sind. Der Erfinder hat aber erkannt, dass es von großer Bedeutung ist, welches der Schaltelemente, zum Beispiel T1 oder T4 im Kommutierungsschritt 1, getaktet wird. In nicht zu erwartender Weise können mehrere Effekte auftreten, je nachdem, welches der Schaltelemente getaktet wird und wann es innerhalb eines Kommutierungsschrittes getaktet wird. Sowohl der Zeitpunkt als auch die Auswahl spielen eine besondere Rolle. A magnetic rotating field acc. Fig. 2 is achieved regardless of which of the two respective active switching elements, for example T1 and T4 in the commutation step 1, T1 and T6 in the commutation step 2, etc. is clocked. In the past, no importance was attached to the selection of the switching elements to be clocked, for example T1 or T4 in commutation step 1 . Most of the time you have selected the switching elements, for example T1, T3 and T5, which are connected to a common rail, for example a positive-pole rail or a conductor track with a positive voltage potential. However, the inventor has recognized that it is of great importance which of the switching elements, for example T1 or T4, is clocked in commutation step 1 . In an unexpected manner, several effects can occur, depending on which of the switching elements is clocked and when it is clocked within a commutation step. Both the timing and the selection play a special role.

Fig. 3 und 4 zeigen zwei unterschiedliche Effekte, die sich ergeben, je nachdem, ob das Schaltelement T1 oder das Schaltelement T4 getaktet wird. Der in Fig. 3 gezeigte Effekt sorgt zwar dafür, dass der Motor geräuschlich ungünstiger wird, bei geschickter Auswahl des Zeitpunktes, d. h. wann getaktet wird, ist jedoch ein positiver Effekt erreichbar. FIGS. 3 and 4 show two different effects that arise, depending on whether the switching element T1 or the switching element is clocked T4. Although the effect shown in FIG. 3 ensures that the motor becomes less favorable in terms of noise, a clever effect can be achieved if the point in time is cleverly selected, ie when the clocking is carried out.

Fig. 3 und 4, sowie die auf Fig. 4 bezogene Fig. 5 werden später ausführlich erläutert, weil sie eigentlich mit einem vorteilhaften Effekt in Bezug auf eine Bremswirkung zu tun haben. Figs. 3 and 4, as well as related to FIG. 4 FIG. 5 will be explained later in detail, because they are actually dealing with a beneficial effect in terms of a braking effect.

Der eigentlich gewünschte Effekt wird anhand der Fig. 6 und 7 näher erläutert. Die Fig. 6 und 7 haben in überraschender Weise mit dem eigentlichen Geräuschproblem zu tun. Der Erfinder hat nämlich herausgefunden, dass, je nachdem, ob die Phasen U, V, und W praktisch kurzgeschlossen sind oder nicht, dies einen entscheidenden Einfluss auf die Geräuschemission hat. The actually desired effect is explained in more detail with reference to FIGS. 6 and 7. FIGS. 6 and 7 have in a surprising way to do with the actual noise problem. The inventor has found that, depending on whether the phases U, V, and W are practically short-circuited or not, this has a decisive influence on the noise emission.

Fig. 6 und 7 beziehen sich auf die Kommutierungsphase zwischen dem Kommutierungsschritt 1 und dem Kommutierungsschritt 2 gem. Fig. 2. Nur diese Kommutierungsphase, d. h. die zeitliche Phase, in der der Strom von einem Wicklungsstrang auf einen anderen Wicklungsstrang umgeschaltet wird, ist entscheidend. Dieses Umschalten bzw. diese Kommutierung ist erforderlich, um das eigentliche Drehfeld zu erzeugen. FIGS. 6 and 7 relate to the commutation phase between the commutation step 1 and the commutation 2 gem. Fig. 2. Only this commutation phase, ie the time phase in which the current is switched from one winding phase to another winding phase, is decisive. This switching or commutation is necessary to generate the actual rotating field.

Fig. 6 zeigt den Stromverlauf während der Kommutierungsphase zwischen dem Kommutierungsschritt 1 und dem Kommutierungsschritt 2 gem. Fig. 2. Die Kommutierungsphase entspricht symbolisch der zeichnerischen senkrechten Trennlinie in Fig. 2. Fig. 6 shows the current flow during the commutation phase between the commutation step 1 and the commutation 2 gem. Fig. 2. The commutation phase corresponds symbolically to the vertical drawing line in Fig. 2.

Fig. 6 zeigt den Fall, in dem das Schaltelement T1 getaktet wird. Während dieser Kommutierungsphase fließt ein Strom durch das Schaltelement T1 in die Phase U, wodurch die Phase U auf die positive Schiene geschaltet ist, wie durch Pfeil A angedeutet wird. Da ein Strom durch die Freilaufdiode D3 von der Phase V kommend fließt, ist die Phase V ebenfalls auf die positive Schiene geschaltet, wie durch Pfeil B angedeutet ist. Dagegen ist die Phase W auf die negative Schiene geschaltet, wie durch Pfeil C angedeutet wird, wobei ein Strom durch das Schalterelement T6 fließt. Somit ist im Zustand gemäß Fig. 6 der Gleichstrommotor 13 nicht kurzgeschlossen. Fig. 6 shows the case in which the switching element T1 is clocked. During this commutation phase, a current flows through the switching element T1 into the U phase, as a result of which the U phase is switched to the positive rail, as indicated by arrow A. Since a current flows through the freewheeling diode D3 coming from the phase V, the phase V is also switched to the positive rail, as indicated by arrow B. In contrast, the phase W is switched to the negative rail, as indicated by arrow C, with a current flowing through the switch element T6. Thus, in the state shown in FIG. 6, the DC motor 13 is not short-circuited.

Während dieser Kommutierungsphase wird der Strom von dem Schaltelement T4 auf das Schaltelement T6 umgeschaltet. Durch die Induktivität des Motors sowie die Leitungsinduktivität ist es nicht möglich, den Strom augenblicklich ein- oder auszuschalten bzw. umzuschalten, wodurch sich in Abhängigkeit von diesen Induktivitäten eine Kommutierungszeit bzw. eine Kommutierungsphase ergibt, in der der Strom von der Phase V auf die Phase W praktisch sanft übergeht. Ein augenblickliches Umschalten ist also nicht möglich. Daher fließt der Strom, der vorher durch das Schaltelement T4 geflossen war, von der Phase V durch die Freilaufdiode D3 weiter, bis dieser Freilaufstrom abgeklungen ist. Wenn durch die Phase W ein Strom fließt und das Schaltelement T1 getaktet bzw. ja dann auch immer abgeschaltet wird, fließt auch ein Freilaufstrom durch die Freilaufdiode D2, wie durch die punktierte Linie in Fig. 6 angedeutet ist. During this commutation phase, the current is switched from switching element T4 to switching element T6. Due to the inductance of the motor and the line inductance, it is not possible to switch the current on or off or switch over immediately, which results in a commutation time or a commutation phase in which the current changes from phase V to phase, depending on these inductances W merges practically smoothly. An instantaneous switchover is therefore not possible. Therefore, the current that previously flowed through switching element T4 continues to flow from phase V through freewheeling diode D3 until this freewheeling current has decayed. If a current flows through the phase W and the switching element T1 is clocked or indeed always switched off, a freewheeling current also flows through the freewheeling diode D2, as indicated by the dotted line in FIG. 6.

Wie in der Fig. 7 zu sehen ist, ergibt sich jedoch ein anderer Stromverlauf, wenn anstelle des Schaltelementes T1 das Schaltelement T6 getaktet wird. In diesem Fall sind alle drei Phasen U, V, W auf die positive Schiene geschaltet und somit kurzgeschlossen. Durch dieses Kurzschließen wird die Geräuschemmission in überraschender Weise kleiner. Daher ist es Ziel, diesen Zustand möglichst bei allen anderen Kommutierungsschritten 1 bis 6 zu erreichen. As can be seen in FIG. 7, however, a different current profile results if the switching element T6 is clocked instead of the switching element T1. In this case, all three phases U, V, W are switched to the positive rail and thus short-circuited. This short-circuiting surprisingly reduces the noise emission. It is therefore the aim to achieve this state as far as possible in all other commutation steps 1 to 6 .

Daß dieser Zustand tatsächlich erreicht wird, wird anhand der Stromverläufe in Fig. 7 deutlich. Der Strom, der vorher, d. h. im Kommutierungsschritt 1, durch das Schaltelement T4 geflossen war, fließt nach dem Abschalten des Schaltelementes T4 durch die Freilaufdiode D3 weiter. Dies entspricht dem Fall gem. Fig. 6. Auch ist der Stromverlauf, wenn auf das Schaltelement T6 kommutiert wird, identisch mit dem Stromverlauf gem. Fig. 6. Wenn jedoch infolge der Taktung dieses Schaltelement T6 abgeschaltet wird, dann wird die Freilaufdiode D5 wirksam, wie durch die punktierte Linie in Fig. 7 veranschaulicht ist. Dieser von dem in der Fig. 6 abweichende Stromverlauf sorgt für diesen gewünschten Effekt des kurzgeschlossenen Zustandes. The fact that this state is actually reached can be seen from the current profiles in FIG. 7. The current that previously flowed through the switching element T4, ie in the commutation step 1 , continues to flow through the free-wheeling diode D3 after the switching element T4 has been switched off. This corresponds to the case according to Fig. 6. Also, the current profile when commutating on the switching element T6 is identical to the current profile according to. Fig. 6. However, if this switching element T6 is switched off due to the clocking, then the freewheeling diode D5 takes effect, as illustrated by the dotted line in Fig. 7. This current profile, which differs from that in FIG. 6, provides this desired effect of the short-circuited state.

Zwar unterscheiden sich bei einem Taktverhältnis von 100% beide Methoden nicht. Es ist jedoch festzustellen, dass dieser Unterschied in der Motorspannung mit sinkendem Taktverhältnis - insbesondere während der Kommutierungsphase - wächst. Weil ja insbesondere eine Pulsweitenmodulation dieses Taktverhältnis verändert, tritt dieser Effekt besonders bei dieser Pulsweitenmodulation auf. Durch die Erfindung wird daher auch bei der Pulsweitenmodulation dieser negative Effekt vermieden, der für die Laufgeräusche ursächlich ist. With a cycle ratio of 100%, the two methods do not differ. It However, it should be noted that this difference in the motor voltage decreases with decreasing Clock ratio - especially during the commutation phase - is growing. Because yes In particular a pulse width modulation changes this clock ratio, this occurs Effect especially with this pulse width modulation. The invention therefore also avoided this negative effect in pulse width modulation, which for the Running noise is the cause.

Um den vorher beschriebenen positiven Effekt in allen Kommutierungsphasen zu erreichen, ist ein Takten gem. Fig. 10 vorgesehen. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, sind in dem Kommutierungsschritt 1 die Phasen U und V wirksam bzw. die Schaltelemente T1 und T4 eingeschaltet, wobei das Schaltelement T1 getaktet wird. Wie ein Vergleich mit dem davor liegenden Kommutierungsschritt 6 zeigt, war das Schaltelement T1 in dem Kommutierungsschritt 6 abgeschaltet. Im Kommutierungsschritt 6 waren die Schaltelemente T5 und T4 eingeschaltet, d. h. T1 war abgeschaltet. Wie also Fig. 10 zeigt, ist jeweils das eine Schaltelement T1; T6; T3; T2; T5; T4 - von zwei an einer Stromführung beteiligten Schaltelementen T1, T4; T1, T6; T3, T6; T3, T2; T5, T2; T5, T4 - getaktet, welches im davor liegenden Kommutierungsschritt 6; 1; 2; 3; 4; 5 abgeschaltet war. In order to achieve the positive effect described above in all commutation phases, a clocking according to Fig. 10 is provided. As can be seen in FIG. 10, the phases U and V are active in the commutation step 1 or the switching elements T1 and T4 are switched on, the switching element T1 being clocked. As a comparison with the preceding commutation step 6 shows, the switching element T1 was switched off in the commutation step 6 . In commutation step 6 , the switching elements T5 and T4 were switched on, ie T1 was switched off. As shown in FIG. 10, the one switching element T1; T6; T3; T2; T5; T4 - of two switching elements T1, T4 involved in current routing; T1, T6; T3, T6; T3, T2; T5, T2; T5, T4 - clocked, which in the preceding commutation step 6 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 was switched off.

Einfacher nachzuvollziehen ist dies, wenn man die freien Wicklungsenden der symbolisch dargestellten Wicklungsstränge betrachtet. Im Kommutierungsschritt 6 ist die freie Wicklungsseite der Phase U nicht an der Stromführung beteiligt, was daran zu erkennen ist, dass an dieser Stelle weder ein Plus- noch ein Minuszeichen dargestellt ist. Gerade an dieser Phase U wird im darauffolgenden Kommutierungsschritt 1 getaktet, wie an dem Taktsymbol im Kommutierungsschritt 1 zu erkennen ist. Im Kommutierungsschritt 2 wird an der Phase W getaktet, weil im davor liegenden Kommutierungsschritt 1 diese weder an Plus noch an Minus angeschlossen war. Entsprechend ist die Taktung in den darauffolgenden Kommutierungsschritten 3, 4, 5 und 6. This is easier to understand if you look at the free winding ends of the symbolically represented winding strands. In commutation step 6 , the free winding side of phase U is not involved in the current supply, which can be seen from the fact that neither a plus nor a minus sign is shown here. Just at this phase U, is clocked in the next commutation step 1 as can be seen at the clock icon in the commutation. 1 In the commutation step 2 , phase W is clocked because in the preceding commutation step 1 it was neither connected to plus nor minus. The timing in the subsequent commutation steps 3 , 4 , 5 and 6 is corresponding.

Man könnte auch sagen, dass dasjenige Schaltelement getaktet wird, das mit der Phase verbunden ist, die die gleiche Strompolarität aufweist, wie die gerade abgeschaltete Phase. Da, wie eingangs ausführlich anhand der Fig. 5 und 6 erläutert worden ist, die für die Geräuschminderung ursächlichen Kurzschlüsse nur während der Kommutierungsphase auftreten, sind nur die Zeiten relevant, bei denen die beim Kommutieren gerade abgeschaltete Phase noch nicht stromlos geworden ist. Daher ist es besonders wichtig, möglichst nach Beginn der entsprechenden Kommutierungsphase die erfinderische Taktungsreihenfolge einzuhalten. Bei dem Verfahren gem. Fig. 10 werden praktisch die Motorphasen während der Kommutierung periodisch kurzgeschlossen. One could also say that the switching element that is connected to the phase that has the same current polarity as the phase just switched off is clocked. Since, as has been explained in detail at the beginning with reference to FIGS. 5 and 6, the short circuits which cause the noise reduction only occur during the commutation phase, only the times are relevant when the phase just switched off during commutation has not yet become de-energized. It is therefore particularly important to adhere to the inventive clocking sequence, if possible after the start of the corresponding commutation phase. In the process according to Fig. 10, the motor phases during commutation are short-circuited periodically practical.

Ein anderer negativer Effekt, der durch das Verfahren gem. Fig. 9 vermieden wird, wird näher anhand Fig. 3 und 4 erläutert. Another negative effect caused by the method according to Fig. 9 is avoided, will be explained in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

Fig. 3 zeigt den Stromfluß in dem Fall, dass die Schaltelemente T1 und T4 an der Stromführung beteiligt sind, wobei dabei das Schaltelement T1 getaktet wird. Durch das Takten fließt durch die Freilaufdiode D2 ein Strom, der in dieser Figur punktiert angedeutet ist. In diesem Fall sind die Phase U und V durch das Schaltelement T4 und die Freilaufdiode D2 kurzgeschlossen. Fig. 3 shows the current flow in the case that the switching elements T1 and T4 are involved in the current flow, the switching element T1 being clocked. As a result of the clocking, a current flows through the freewheeling diode D2, which is indicated by dotted lines in this figure. In this case, the phases U and V are short-circuited by the switching element T4 and the free-wheeling diode D2.

Im Gegensatz hierzu wird durch Takten des Schaltelementes T4 die Freilaufdiode D3 beansprucht. Wie ein Vergleich der Fig. 3 und 4 zeigt, werden je nach Wahl der Schaltelemente T1 oder T4 beide Anschlüsse bzw. Phasen U und V auf die negative oder auf die positive Schiene der Gleichspannung geschaltet. Dementsprechend liegt auch das Potential des Motorsternpunktes. In der Phase W wird vom Rotor infolge der Taktung eine Spannung induziert, vergleichbar wie bei einem Transformator. Die induzierte Spannung ist zwar bei richtiger Steuerung im Kommutierungsschritt 1 gem. Fig. 2 wesentlich kleiner als in den anderen Phasen, ihre Amplitude wächst jedoch am Ende der Periode. Hierdurch kann das Potential der Phase W bei entsprechender Polarität der induzierten Spannung (gem. Fig. 3) unter das Potential der negativen Schiene sinken. Entsprechend steigt die Spannung über das Potential der positiven Schiene, wenn gem. Fig. 4 getaktet wird. In diesen Fällen können die Freilaufdioden D6, wie Fig. 3 zeigt, bzw. D5, wie in Fig. 4 zu sehen ist, öffnen. So kann es vorkommen, dass ein Strom in der abgeschalteten Phase fließt, wobei in Fig. 5 dieser unerwünschte Strom mit einem Kreis markiert ist. In contrast to this, the free-wheeling diode D3 is claimed by clocking the switching element T4. As a comparison of FIGS. 3 and 4 shows, depending on the selection of the switching elements T1 or T4, both connections or phases U and V are switched to the negative or to the positive rail of the DC voltage. Accordingly, the potential of the engine star point lies. In phase W, a voltage is induced by the rotor as a result of the clocking, comparable to a transformer. The induced voltage is correct according to the control in commutation step 1 . Fig. 2 much smaller than in the other phases, but its amplitude increases at the end of the period. As a result, the potential of phase W can drop below the potential of the negative rail with a corresponding polarity of the induced voltage (according to FIG. 3). Accordingly, the voltage rises above the potential of the positive rail if, according to. Fig. 4 is clocked. In these cases, the freewheeling diodes D6, as shown in FIG. 3, or D5, as can be seen in FIG. 4, can open. So it can happen that a current flows in the switched-off phase, this undesired current being marked with a circle in FIG. 5.

Wenn jedoch gem. Fig. 4 bzw. gem. Fig. 9 getaktet wird, dann verschwinden diese unerwünschten Ströme, die den Motor nur unnötig bremsen. Taktet man jedoch gem. Fig. 9, ergibt sich ein schlechteres Geräuschverhalten als beim Takten gem. Fig. 10. However, if according to Fig. 4 or gem. Fig. 9 is clocked, then these unwanted currents disappear, which only brake the motor unnecessarily. However, if you clock according to Fig. 9, there is a poorer noise behavior than in accordance with clocking. Fig. 10.

Durch Kombination beider Taktreihenfolgen, also gem. Fig. 9 und gem. Fig. 10, ist es in vorteilhafter Weise möglich, beide negativen Effekte, d. h. Geräusch- und Bremswirkung, zu beseitigen. Wie im einzelnen dann getaktet werden muß, ist in Fig. 11 zu sehen. Zuerst wird nach Beginn der Kommutierungsphase gem. Fig. 10 getaktet, um Geräusche zu beseitigen, und sobald der Kommutierungsstrom abgeklungen ist, wird auf ein Takten gem. Fig. 9 umgeschaltet, um bremsende Ströme zu verhindern. In Fig. 11 ist das Takten gem. Fig. 10 mit 1a, 2a usw. und ein Takten gem. Fig. 9 durch 1b, 2b usw. gekennzeichnet. Der Wechsel ist jeweils durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Auf diese Weise werden die bremsenden Diodenströme, wie Diodenströme in der Phase W gem. Fig. 5, verändert, ohne auf die Vorteile der Erfindung verzichten zu müssen. By combining both bar sequences, i.e. acc. Fig. 9 and gem. FIG. 10, it is possible advantageously to eliminate both negative effects, ie noise and braking effect. How it must be clocked in detail can be seen in Fig. 11. First, after the start of the commutation phase. Fig. 10 clocked to eliminate noise, and once the commutation current has decayed on a clocking acc. Fig. 9 switched to prevent braking currents. In Fig. 11 the clocking is gem. Fig. 10 with 1a, 2a etc. and a clocking acc. Fig. 9 marked by 1b, 2b, etc. The change is indicated by a dash-dotted line. In this way, the braking diode currents, such as diode currents in phase W acc. Fig. 5, changed without having to forego the advantages of the invention.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass beim Ausschalten der getakteten Schaltelemente T1-T6 die drei Motorphasen (Phasen U, V und W) durch weiterhin aktive Schaltelemente und durch zwei Freilaufdioden auf die gleiche Spannungsschiene geschaltet und damit kurzgeschlossen werden, wodurch das Geräuschverhalten beeinflußt wird. The invention is based on the knowledge that when switching off the clocked Switching elements T1-T6 continue the three motor phases (phases U, V and W) active switching elements and by two freewheeling diodes on the same Voltage rail switched and thus short-circuited, which the Noise behavior is affected.

Durch relativ einfache Sensoren kann festgestellt werden, ob die gerade abgeschaltete Phase noch Strom führt, d. h. ob die Kommutierungsphase beendet ist. Wenn die Kommutierungsphase beendet ist, kann auf ein Takten gem. Fig. 9 gewechselt werden. Relatively simple sensors can be used to determine whether the phase just switched off is still carrying current, ie whether the commutation phase has ended. When the commutation phase has ended, a clocking can be started according to Fig. 9 are changed.

Dieser Wechsel kann auch nach einer vorgegebenen Zeit oder bei einer bestimmten Lageposition des Rotors erfolgen. Relativ einfach und sicher ist, wenn nach 30° elektrischem Winkel umgeschaltet wird, wobei beide Teilschritte 1a und 1b bzw. 2a und 2b, 3a und 3b usw. einen elektrischen Winkel von ca. 30° aufweisen, wie in Fig. 11 dargestellt ist. Zwar weisen die meisten Einrichtungen zur Rotorpositionserfassung (zum Beispiel drei Hall-Sensoren oder sensorlos nach Auswertung der EMK) eine Auflösung von 60° elektrisch auf, wegen des relativ hohen Trägheitsmomentes der Aussenläufermotoren kann sich ihre Drehzahl jedoch nur relativ langsam ändern, wodurch mit einfachsten Zeitmessungen dieser Zeitpunkt von 30° elektrisch festgestellt werden kann. Ein Wechsel gem. Fig. 11 ist somit möglich. This change can also take place after a predetermined time or at a specific position of the rotor. It is relatively simple and safe when switching to an electrical angle of 30 °, both sub-steps 1 a and 1 b or 2 a and 2 b, 3 a and 3 b etc. having an electrical angle of approximately 30 °, as in Fig. 11 is shown. Although most devices for rotor position detection (for example, three Hall sensors or sensorless after evaluating the EMF) have a resolution of 60 ° electrical, due to the relatively high moment of inertia of the external rotor motors, their speed can only change relatively slowly, which means the simplest time measurements this time of 30 ° can be determined electrically. A change according to Fig. 11 is thus possible.

Fig. 12 zeigt den Motorstrom, wenn man gem. Fig. 11 taktet. Bremsende Diodenströme sind verschwunden und das Geräuschverhalten verbessert. Fig. 12 shows the motor current when one acc. Fig. 11 clocks. Braking diode currents have disappeared and noise behavior has improved.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur bei einer 6-Schritt-Kommutierung eingesetzt werden, sondern auch bei einer 12-Schritt-Kommutierung, wie Fig. 13 zeigt. Durch die 12-Schritt-Kommutierung an sich wird das Geräuschverhalten weiter verbessert. The method according to the invention can be used not only in a 6-step commutation, but also in a 12-step commutation, as shown in FIG. 13. The 12-step commutation per se further improves the noise behavior.

Die Fig. 8 zeigt das übliche Verfahren, bei dem die Schaltelemente getaktet werden, die an einer gemeinsamen Schiene angeschlossen sind, also ohne abwechselnd zu takten. Fig. 8 shows the usual method in which the switching elements are clocked, which are connected to a common rail, that is, without alternating clocking.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle anderen gleichwirkenden Verfahren. So kann zum Beispiel ein Schaltelement durch zwei in Reihe geschaltete Schaltelemente ersetzt werden. Liste der Bezugszeichen 1 bis 12 Kommutierungsschritte
1a bis 6a Kommutierungsschritte zur Geräuschminderung
1b bis 6b Kommutierungsschritte zum Eliminieren von bremsenden Diodenströmen
13 Gleichstrommotor
14u bis 14w Wicklungsstränge
15 Halbleiterbrücke
U, V, W Phasen
The present invention is not only limited to the present exemplary embodiments, but also encompasses all other methods having the same effect. For example, one switching element can be replaced by two switching elements connected in series. List of reference numerals 1 to 12 commutation steps
1 a to 6 a commutation steps for noise reduction
1 b to 6 b commutation steps to eliminate braking diode currents
13 DC motor
14 u to 14 w winding strands
15 semiconductor bridge
U, V, W phases

Claims

1. A method for electronic commutation of a brushless DC motor (13) having a plurality of electrically offset and of phases (U, V, W) connected to the winding phases (14 u, 14 v, 14 w) for generating a rotating magnetic field in a rotor and with a semiconductor bridge ( 15 ) for rotating field control with switching elements (T1 to T6), the switching elements (T1 to T6) being controlled as a function of the rotor rotation position, a commutation phase being present between two of several commutation steps ( 1 to 6 ; 1 to 12 ), and wherein in each case one of two switching elements (T1 to T6) involved in a current supply is clocked, characterized in that, at least in the corresponding commutation phase, that switching element (T1; T6; T3; T2; T5; T4) each of two active ones Switching elements (T1, T4; T1, T6; T3, T6; T3, T2; T5, T2; T5, T4) is clocked, which in the preceding commutation step ( 6 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ) was switched off, the switching elements (T1 to T6) which are clocked one after the other being connected to different DC voltage poles.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the beginning, but still during the corresponding commutation phase, the switching element (T1; T6; T3; T2; T5; T4) is switched.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that after a certain time within a commutation step ( 1 to 6 ) the clocking of a switching element (T1; T6; T3; T2; T5; T4) to a clocking of the other Current control involved switching element (T4; T1; T6; T3; T2; T5) is changed.

4. The method according to claim 3, characterized in that the change in timing each after about 30 ° electrical angle.

5. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the change after a given time.

6. The method according to any one of the preceding claims 3 or 4, characterized in that the change at a particular Rotor position is done.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that six commutation steps ( 1 to 6 ) are available for performing a 6-step operation.

8. The method according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that twelve commutation steps ( 1 to 12 ) are available for performing a 12-step operation.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that by pulse width modulation is controlled.

10. Switching and control device for carrying out the method according to any one of the preceding claims, with an interface for a DC motor to be controlled ( 13 ) with three 120 ° electrically offset and connected to three phases (U, V, W) winding phases ( 14 u , 14 v, 14 w) and for generating a magnetic rotating field in a rotor, with a semiconductor bridge ( 15 ) with controlled switching elements (T1 to T6) and with control means for controlling the switching elements (T1 to T6), the control means being designed in this way that a commutation phase is present between two of several commutation steps ( 1 to 6 ; 1 to 12 ), and the control means are designed such that one of two switching elements (T1 to T6) involved in a current supply is clocked, the Control means are further designed in such a way that at least after the start and in a corresponding commutation phase, that switching element (T1; T6 ; T3; T2; T5; T4) of the two switching elements (T1, T4; T1, T6; T3, T6; T3, T2; T5, T2; T5, T4) is clocked, which in a preceding commutation step ( 6 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ) was switched off.

11. Switching and control device according to claim 10, characterized in that the control means are designed such that after a certain time within a commutation step ( 1 to 6 ) the timing of the one switching element (T1; T6; T3; T2; T5; T4 ) to a timing of the other switching element involved in the current supply (T4; T1; T6; T3; T2; T5).

12. System for performing the method according to one of claims 1 to 9, with a switching and control device according to claim 10 or 11 and with a brushless DC motor ( 13 ), wherein a device for detecting the rotor rotational position and a corresponding control unit for controlling the semiconductor bridge ( 15 ) are present, the system comprising means for detecting the rotor position or the rotor position of corresponding electrical quantities.

13. System according to claim 12, characterized in that the DC motor ( 13 ) is designed as an external rotor motor.