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DE2630592A1 - Solid state commutating circuit for brushless DC motor - uses stator current control overriding commutation pulsing circuit - Google Patents

Solid state commutating circuit for brushless DC motor - uses stator current control overriding commutation pulsing circuit

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Publication number
DE2630592A1
DE2630592A1 DE19762630592 DE2630592A DE2630592A1 DE 2630592 A1 DE2630592 A1 DE 2630592A1 DE 19762630592 DE19762630592 DE 19762630592 DE 2630592 A DE2630592 A DE 2630592A DE 2630592 A1 DE2630592 A1 DE 2630592A1
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Germany
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pole
motor
commutation
current
voltage source
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DE19762630592
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Manfred Dr Ing Liska
Gerhard Dipl Ing Moeller
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/24Arrangements for stopping

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

Abstract

The motor stator windings (1-4) are star-connected through current measuring resistors to one DC pole, and through commutating transistors to the other pole. Freewheel diodes round each winding are connected to the first DC pole through a voltage regulating circuit. The current measuring resistors are connected, via. decoupling diodes to one input of an operational amplifier, the same input also being connected to a controllable voltage to form the summing junction. The amplifier output drives a blocking transistor. The transistor triggering circuit is controlled by a rotor position signal. When one path turns on, the winding current flows. If the set maximum is reached, the operational amplifier output changes sign and the blocking transistor is energised. This causes the commutating transistor to turn off and interrupt the winding current.

Description

Anordnung zur getakteten Stromregelung eines elektronischArrangement for clocked current control of an electronically

kommutierten Gleichstrommotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur getakteten Stromregelung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors mit einem Permanentmagnetläufer und in Stern geschalteten Ständerwicklungen, die mit ihrer einen Anschlußseite mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden und mit ihrer anderen Anschlußseite über Kommutierungstransistoren an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle anschaltbar sind, wobei die Kommutierungstransistoren durch eine von einem Rotorstellungsgeber beeinflußte Auswahlschaltung gesteuert sind, bei welchem Motor ferner ein Freilaufkreis für die Ständerwicklungen und eine vom Betriebs- und Freilaufstrom durchflossene, den Istwert für den Motorstromregler liefernde Strommeßeinrichtung rorgesehen sind.commutated DC motor The invention relates to a Arrangement for clocked current regulation of an electronically commutated direct current motor with a permanent magnet rotor and stator windings connected in star, the one terminal side of which is connected to one pole of a DC voltage source and with their other connection side via commutation transistors to the other Pole of the DC voltage source can be connected, the commutation transistors controlled by a selection circuit influenced by a rotor position transmitter are, in which motor also a free-wheeling circuit for the stator windings and a the actual value for the motor current controller through which the operating and freewheeling current flows supplying current measuring device are rorsehen.

Eine solche Anordnung ist aus der "ETZ-Bn 197b, Seiten 295 - 298, bekannt. Für die Stromregelung ist dort eine gesonderte Reglerstufe vorgesehen, die durch einen Stromregler taktweise gesteuert wird. Die taktweise Steuerung hat gegenüber einer kontinuierlichen Steuerung den Vorteil, daß die Verluste geringer sind und damit ein besserer Wirkungsgrad erzielt wird. Diesem Vorteil steht allerdings der durch die gesonderte Reglerstufe bedingte Aufwand entgegen. Bei der bekannten Anordnung ist ferner eine Glättungsdrossel vorgesehen. Derartige Glättungsdrosseln können wegen ihrer großen Abmessungen nicht mit dem Motor zu einer Einheit zusammengefaßt werden. Die bei einer örtlich getrennten Anordnung von Motor und Glättungsdrossel erforderlichen Verbindungsleitungen stellen einen zusätzlichen Störfaktor dar. Bei einem Kurzschluß auf einer solchen Leitung kann es nämlich zu einer Uberlastung der Kommutierungstransistoren kommen.Such an arrangement is from "ETZ-Bn 197b, pages 295-298, known. A separate controller stage is provided for the current control, which is cyclically controlled by a current regulator. The clockwise control has compared to a continuous control the advantage that the losses are lower and thus a better degree of efficiency is achieved. However, there is this advantage the effort caused by the separate controller stage. With the well-known Arrangement is also provided a smoothing throttle. Such smoothing chokes cannot be combined with the engine to form a unit because of their large dimensions will. The case of a spatially separated arrangement of the motor and smoothing choke required connecting lines put an additional In the event of a short circuit on such a line, it can namely to an overload of the commutation transistors come.

Durch die DT-AS 23 49 770 ist eine Anordnung zur getakteten Stromregelung eines kollektorlosen Gleichstrommotors bekannt.The DT-AS 23 49 770 provides an arrangement for clocked current control a brushless DC motor known.

Bei dieser bekannten Anordnung wird der Motorstrom nicht direkt sondern in Abhängigkeit von dem im Freilaufkreis fließenden Strom geregelt. Hierzu werden die Kommutierungstransistoren über einen Stromregler entsprechend getaktet. Infolge der indirekten Regelung des Motorstromes weicht die Kennlinie eines derart geregelten Motors stark von der bekannten Kennlinie eines Gleichstromnebenschlußmotors ab. Das Anlaufmoment eines solchen Motors ist kleiner als das Nennmoment, so daß der Motor nur für bestimmte Anwendungsfälle geeignet ist. Außerdem ist der Wirkungsgrad vergleichsweise niedrig.In this known arrangement, the motor current is not direct but regulated depending on the current flowing in the free-wheeling circuit. To do this will be the commutation transistors are clocked accordingly via a current regulator. As a result the indirect regulation of the motor current gives way to the characteristic curve of one regulated in this way Motor strongly depends on the well-known characteristic of a direct current shunt motor. The starting torque of such a motor is smaller than the nominal torque, so that the Motor is only suitable for certain applications. Also is the efficiency comparatively low.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß eine direkte Regelung des Motorstromes ohne gesonderte Reglerstufe möglich ist.The invention is based on the object of an arrangement of the initially described type so that a direct control of the motor current without separate controller stage is possible.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß als Freilaufkreis Jeder Ständerwicklung eine Freilaufdiode zugeordnet ist und alle Freilaufdioden an den einen Anschlußpol einer Spannungsbegrenzungsschaltung geführt sind, die mit ihrem anderen Anschlußpol an dem einen Pol der Gleichspannungsquelle liegt, mit dem ferner die Ständerw cklungen über die Strommeßeinrichtung verbunden sind und daß ferner die Kommutierungstransistoren in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des als Zweipunktregler ausgebildeten Motorstromreglers getaktet sind.The object is achieved according to the invention in that that a freewheeling diode is assigned to each stator winding as a freewheeling circuit and all free-wheeling diodes to one terminal of a voltage limiting circuit are performed, the other terminal pole on one pole of the DC voltage source is, with which the stator wheels are also connected via the current measuring device and that the commutation transistors are also dependent on the output signal of the motor current controller designed as a two-position controller are clocked.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stromregelung im Bremsbetrieb dadurch möglich, daß jede Ständerwicklung über einen MeBwiderstand mit dem einen Pol der Gleichspannungsquelle verbunden ist und die Meßwiderstände untereinander entkoppelt mit dem Istwerteingang des Motorstromreglers verbunden sind.According to one embodiment of the invention, a current control is in braking mode this is possible because each stator winding is connected to the one via a measuring resistor Pole of the DC voltage source is connected and the measuring resistors to each other are decoupled and connected to the actual value input of the motor current controller.

Für den Fall, daß kein Bremsbetrieb erforderlich ist, kann die Anordnung dadurch vereinfacht werden, daß die Ständerwicklungen über eine gemeinsame Strommeßeinrichtung an den betreffenden Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen sind.In the event that no braking operation is required, the arrangement can can be simplified in that the stator windings have a common current measuring device are connected to the relevant pole of the DC voltage source.

Eine einfache Ansteuerung der Kommutierungstransistoren durch den Zweipunktstromregler wird dadurch erreicht, daß durch das Ausgangssignal des Motorstromreglers ein Sperrtransistor gesteuert ist, dessen Laststrecke einerseits über Entkopplungsdioden mit den Basen der Kommutierungstransistoren und andererseits mit deren an dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle liegenden Lastelektroden verbunden ist.A simple control of the commutation transistors by the Two-point current controller is achieved by using the output signal of the motor current controller a blocking transistor is controlled, the load path on the one hand via decoupling diodes with the bases of the commutation transistors and on the other hand with their on the other Pole of the DC voltage source lying load electrodes is connected.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgend näher beschrieben.Based on an embodiment shown in the drawing the subject matter of the invention is described in more detail below.

Mit 1 bis 4 sind die Ständerwicklungen eines Gleichstrommotors bezeichnet. Die Ständerwicklungen 1 - 4 sind mit ihrer einen Anschlußseite Jeweils über einen als Strommeßeinrichtung dienenden Meßwiderstand 5 - 8 mit dem einen Pol (+) einer Gleichspannungsquelle U verbunden. Mit ihrer anderen Anschlußseite sind die Ständerwicklungen 1 - 4 über Kommutierungstransistoren 8 -12 an den anderen Pol (-) der Gleichspannungsquelle anschaltbar.With 1 to 4, the stator windings of a DC motor are designated. The stator windings 1 - 4 are each connected with one of their connection sides via one Measuring resistor 5 - 8 serving as a current measuring device with one pole (+) of one DC voltage source U connected. With their other connection side are the stator windings 1 - 4 via commutation transistors 8 -12 to the other pole (-) of the DC voltage source switchable.

An die mit den Kommutierungstransistoren 9 - 12 verbundenen Anschlußseiten der Ständerwicklungen 1 - 4 ist jeweils eine Freilaufdiode 13 bis 16 angeschlossen. Die Freilaufdioden 13 bis 16 sind gemeinsam an eine Spannungsbegrenzvsgsschaltung geführt. Die Spannungsbegrenzungsschaltung besteht aus der Reihenschaltung einer Zenerdiode 17 mit einem ohmschen Widerstand 18 und einem zu dieser Reihenschaltung parallel geschalteten Begrenzungs-Transistor 19. Der Begrenzungs-Transistor 19 liegt mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke parallel zu der Zenerdiode 17 und dem ohmschen Widerstand 18. Mit seiner Basis ist der Begrenzungs-Transistor 19 zwischen der Zenerdiode 17 und dem Widerstand 18 angeschlossen. Die beschriebene Spannungsbegrenzungsachaltung verbindet die Freilaufdioden 13 bis 16 mit dem einen Pol (+) der Gleichspannungsquelle.To the connection sides connected to the commutation transistors 9-12 a freewheeling diode 13 to 16 is connected to each of the stator windings 1-4. The freewheeling diodes 13 to 16 are jointly connected to a voltage limiting circuit guided. The voltage limiting circuit consists of a series connection of a Zener diode 17 with an ohmic resistor 18 and one for this series connection Limiting transistor 19 connected in parallel. Limiting transistor 19 is connected with its collector-emitter path parallel to the Zener diode 17 and the ohmic one Resistor 18. The base of the limiting transistor 19 is between the Zener diode 17 and the resistor 18 connected. The voltage limiting circuit described connects the freewheeling diodes 13 to 16 with one pole (+) of the DC voltage source.

Zwischen jeder Ständerwicklung 1 bis 4 und dem betreffenden Meßwiderstand 5 bis 8 ist Jeweils ein Entkoppelungskreis angeschlossen, in dem Jeweils ein Entkoppelungswiderstand 20 bis 23 mit einer Entkoppelungsdiode 24 bis 27 in Reihe liegt. Die Entkoppelungsdioden 24 bis 27 sind über einen gemeinsamen Vorwiderstand 28 an den einen Eingang eines als Motorstromregler dienenden Operationsverstärkers 29 geführt. Mit dem gleichen Eingang des Operationsverstärkers 29 ist ferner ein Einstellwiderstand 30 verbunden, über den ein Sollwert vorgegeben wird.Between each stator winding 1 to 4 and the relevant measuring resistor A decoupling circuit is connected to each of 5 to 8, in each of which a decoupling resistor 20 to 23 is in series with a decoupling diode 24 to 27. The decoupling diodes 24 to 27 are via a common series resistor 28 to one input of a Operational amplifier 29 serving as a motor current regulator is performed. With the same A setting resistor 30 is also connected to the input of the operational amplifier 29, via which a setpoint is specified.

Dieser Eingang bildet somit den Soll-Istwert-Eingang des Motorstromreglers. Zwischen diesem Soll-Istwert-Eingang des Operationsverstärkers 29 und dem Ausgang desselben ist weiterhin noch ein Rückkoppelwiderstand 31 angeschlossen. Der andere Eingang des Operationsverstärkers 29 ist mit dem einen Pol (+) der Gleichspannungsquelle verbunden. Der Operationsverstärker 29 bildet somit einen Zweipunktregler, der die Kommutierungstransistoren 9 bis 12 taktet. Hierzu ist an den Ausgang ein Steuertransistor 32 angeschlossen, der mit seinem Emitter über einen Emitter-Widerstand 33 an dem einen Pol (+) der Gleichspannungsquelle liegt. Mit seinem Kollektor ist der Steuertransistor 32 mit der Basis eines Sperrtransistors 34 verbunden.This input thus forms the setpoint / actual value input of the motor current controller. Between this setpoint / actual value input of the operational amplifier 29 and the output A feedback resistor 31 is also connected to the same. The other The input of the operational amplifier 29 is connected to one pole (+) of the DC voltage source tied together. The operational amplifier 29 thus forms a two-point controller that the Commutation transistors 9 to 12 clocked. A control transistor is connected to the output for this purpose 32 connected with its emitter via an emitter resistor 33 to the one pole (+) of the DC voltage source lies. With its collector is the control transistor 32 connected to the base of a blocking transistor 34.

Zwischen der Basis und dem anderen Pol (-) der Gleichspannungsquelle ist ein Basiswiderstand 35 angeordnet. Der Kollektor des Sperrtransistors 34 ist über Entkopplungsdioden 36 bis 39 mit den Basen der Kommutierulgstransistoren 9 bis 12 verbunden.Between the base and the other pole (-) of the DC voltage source a base resistor 35 is arranged. The collector of the blocking transistor 34 is via decoupling diodes 36 to 39 with the bases of the commutation transistors 9 connected to 12.

Die Basen der Kommutierungstransistoren 9 bis 12 sind außerdem an eine Auswahlschaltung 40 geführt, die von einem Rotorstellungsgeber 41 beeinflußt wird. ueber die Auswahlschaltung 40 werden somit die Kommutierungstransistoren 9 - 12 jeweils dann angesteuert, wenn entsprechend der jeweiligen Rotorstellung der Strom von der einen auf die andere Ständerwicklung kommutieren muß. Als Rotorstellungsgeber können beispielsweise Hallgeneratoren verwendet werden, die durch das Magnetfeld des Permanentmagnetläufers des Gleichstrommotors gesteuert werden. Derartige Rotorstellungageber sind allgemein bekannt.The bases of the commutation transistors 9 to 12 are also on a selection circuit 40, which is influenced by a rotor position sensor 41 will. The commutation transistors 9 - 12 is activated when, according to the respective rotor position, the Current must commutate from one to the other stator winding. As a rotor position transmitter For example, Hall generators can be used that are driven by the magnetic field the permanent magnet rotor of the DC motor can be controlled. Such rotor position transducers are well known.

Die Anordnung arbeitet wie folgt: Es wird angenommen; daß der Kommutierungstransistor 9 durch die Auswahlschaltung 40 ein Steuersignal erhält. Solange der Sperrtransistor 34 durch das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 29 gesperrt ist, wird der Kommutierungstransistor 9 durch das Steuersignal der Auswahlschaltung 40 durchgesteuert und es fließt ein Strom in der Ständerwicklung 1, der einen Spannungsabfall an dem MeBwiderstand 5 erzeugt. Über den Entkopplungswlderstand 20, die Entkoppelungsdiode 24 und den Vorwiderstand 28 wird die an dem Meßwiderstand 5 abfallende Spannung zum Soll-Istwert-Vergleich an den Soll-Istwert-Eingang des Operationsverstärkers 29 geführt. Übersteigt der Istwert den Sollwert, wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 29 in seiner Polarität umgeschaltet und über den Steuertransistor 32 der Sperrtransistor 34 aufgesteuert. Dadurch wird die Basis des Kommutierungstransistors über die Entkopplungsdiode 36 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Sperrtransistors 34 an den anderen Pol (-) der Gleichspannungsquelle geschaltet, was zum Sperren des Kommutierungstransistors 9 führt.The arrangement works as follows: It is accepted; that the commutation transistor 9 receives a control signal through the selection circuit 40. As long as the blocking transistor 34 is blocked by the output signal of the operational amplifier 29, the Commutation transistor 9 controlled by the control signal of the selection circuit 40 and a current flows in the stator winding 1, which causes a voltage drop across the Measurement resistance 5 generated. About the decoupling resistor 20, the decoupling diode 24 and the series resistor 28 is the voltage drop across the measuring resistor 5 for the set-actual value comparison at the set-actual value input of the operational amplifier 29 led. If the actual value exceeds the setpoint, the output signal of the operational amplifier is 29 switched in polarity and the blocking transistor via the control transistor 32 34 opened. This places the base of the commutation transistor over the decoupling diode 36 and the collector-emitter path of the blocking transistor 34 to the other pole (-) the DC voltage source switched, which blocks the commutation transistor 9 leads.

Nach dem Sperren des Kommutierungstransistors 9 wird der in der Ständerwicklung 1 fließende Strom durch die Induktivität dieser Wicklung weiter getrieben. Sobald die Selbstinduktionsspannung der Ständerwicklung 1 die Zenerspannung der Zenerdiode 17 übersteigt, wird der Begrenzungs-Transistor 1Ci aufgesteuert und der Strom (Freilaufstrom) fließt über die Frr5laufdiode 13, den Begrenzungs-Transistor 19 und den Neßwiderst nd 5 zu der Ständerwicklung 1 zurück. Durch den Begrenzungs-Transistor 19 wird die Selbstinduktionsspannung auf den Wert der Zenerspannung der Zenerdiode 17 begrenzt.After the commutation transistor 9 has been blocked, the one in the stator winding 1 current flowing through the inductance of this winding is driven further. As soon the self-induced voltage of the stator winding 1 the Zener voltage of the Zener diode 17, the limiting transistor 1Ci is turned on and the current (freewheeling current) flows through the Frr5laufdiode 13, the limiting transistor 19 and the Neßwiderst nd 5 back to the stator winding 1. By the limiting transistor 19 is the Self-induction voltage limited to the value of the Zener voltage of the Zener diode 17.

Der Freilaufstrom erzeugt ebenso wie der Betriebsstrom an dem Meßwiderstand 5 einen Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall wird dem Operationsverstärker 29 ebenfalls als Istwert zugeführt. Sobald dieser Istwert den vorgegebenen Sollwert um ein bestimmtes Maß unterschreitet, schaltet der Operationsverstärker 29 wiederum sein Ausgangssignal um, wodurch der Sperrtransistor 34 wieder gesperrt wird. Daraufhin wird der Kommutierungstransistor 9 durch das von der Auswahlschaltung 40 her anstehende Steuer- signal wieder aufgesteuert. Der Kommutierungstransistor 9 wird damit im Takt der von dem Operationsverstärker 29 abgegebenen Signale auf- und zugesteuert. Sobald sich der Rotor soweit weitergedreht hat, daß die nächste Ständerwicklung eingeschaltet werden muß, schaltet die Auswahlschaltung 40 das Steuersignal auf den betreffenden Kommutierungstransistor weiter. Dieser Kommutierungstransistor wird dann in der gleichen Weise wie für den Kommutierungstransistor 9 beschrieben, durch den Operationsverstärker 29 getaktet.Like the operating current, the freewheeling current is generated at the measuring resistor 5 a voltage drop. This voltage drop is transmitted to the operational amplifier 29 also supplied as an actual value. As soon as this actual value reaches the specified setpoint falls below a certain amount, the operational amplifier 29 switches again its output signal, whereby the blocking transistor 34 is blocked again. Thereupon the commutation transistor 9 by the pending from the selection circuit 40 Tax- signal turned up again. The commutation transistor 9 is thus recorded in time with the signals emitted by the operational amplifier 29. and controlled. As soon as the rotor has turned so far that the next Stator winding must be switched on, the selection circuit 40 switches the control signal on the commutation transistor concerned. This commutation transistor is then described in the same way as for the commutation transistor 9, clocked by the operational amplifier 29.

Während des Bremsbetriebes wird die Kommutierungsfolge der vom mutierungstransistoren 9 -12 so geändert, daß der Motor als Generator arbeitet. Im Generatorbetrieb besteht die Gefahr, daß über den jeweils aufgesteuerten Kommutierungstransistor und den zu diesem um 1800 el. versetzt gesteuerten Kommutierungstransistor Ausgleichsströme fließen, da der letztgenannte Kommutierungstransistor aufgrund der anliegenden Emitter-Kollektorspannung trotz eines Sperrsignales in den leitenden Zustand versetzt wird (inverser Betrieb). Die unzulässige Beanspruchung der Kommutierungstransistoren durch diese Ausgleichsströme kann verhindert werden, wenn zu den Kommutierungstransistoren Sperrdioden in Reihe oder Überbrückungsdioden zu deren Kollektor-Emitter-Strecke-antiparallel geschaltet werden. Diese zusätzlichen Dioden müssen allerdings für einen wesentlich höheren Strom als den Motornennstrom bemessen werden, da die Ausgleichsströme normalerweise nicht begrenzt sind. Bei der erfindungsgemaßen Anordnung können diese Ausgleichsströme durch den vorhandenen Motorstromregler 29 durch entsprechendes Takten der Kommutierungstransistoren 9 - 12 auf den Motornennstrom begrenzt werden. Hierzu wird der Strom über die Meßwiderstände 5 - 8 in Jeder Ständerwicklung erfaßt. Die zusätzlichen Dioden brauchen dann nur für den Motornennstrom bemessen zu werden. Sie können vollkommen entfallen, wenn als Kommutierungstransistoren 9 - 12 Darlington-Transistoren verwendet werden, die bereits eine zu der Kollektor-Emitter-Strecke antiparallel geschaltete Diode aufgrund des Herstellungsprozesses enthalten.During braking, the commutation sequence is that of the mutation transistors 9 -12 changed so that the motor works as a generator. Exists in generator mode the danger that over the respective open commutation transistor and the equalizing currents to this commutation transistor, which is offset by 1800 el flow because the latter commutation transistor due to the applied emitter-collector voltage is switched to the conductive state despite a blocking signal (inverse operation). The impermissible stress on the commutation transistors due to these equalizing currents can be prevented if blocking diodes are connected in series with the commutation transistors or bypass diodes connected in antiparallel to their collector-emitter path will. These additional diodes, however, have to be used for a much higher one Current must be measured as the rated motor current, since the equalizing currents are normally are not limited. In the arrangement according to the invention, these compensating currents can by the existing motor current regulator 29 by clocking the commutation transistors accordingly 9 - 12 can be limited to the rated motor current. For this purpose, the current is passed through the measuring resistors 5 - 8 recorded in each stator winding. The additional diodes then only need to be dimensioned for the rated motor current. They can be completely omitted if 9 - 12 Darlington transistors are used as commutation transistors, the already due to a diode connected in anti-parallel to the collector-emitter path of the manufacturing process.

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims (4)

Patentan8prUche Anordnung zur getakteten Stromregelung eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, mit einem Permanentmagnetläufer und in Stern geschalteten Ständerwicklungen, die mit ihrer einen AnschluBseite mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquelle verbunden und mit ihrer anderen Anschlußseite über Kommutierungstransistoren an den anderen Pol der Gleichspannungsquelle anschaltbar sind, wobei die Kommutierungstransistoren durch eine von einem Rotorstellungsgeber beeinflußte Auswahlschaltung gesteuert sind, bei welchem Motor ferner ein Freilaufkreis für die Ständerwicklungen und eine vom Betriebs- und Freilaufstrom durchflossene, den Istwert für den Motorstromregler liefernde Strommeßeinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Freilaufkreis jeder Ständerwicklung (1 bis 4) eine Freilaufdiode (13 bis 16) zugeordnet ist und alle Freilaufdioden (13 bis 16) an den einen Anschlußpol einer Spannungsbegrenzungsschaltung (17 bis 19) geführt sind, die mit ihrem anderen Anschlußpol an dem einen Pol (t) der Gleichspannungsquelle (U) liegt, mit dem ferner die Ständerwicklungen (1 bis 4) über die Strommeßeinrichtung (5 bis 8) verbunden sind und daß ferner die Kommutierungstransistoren (9 bis 12) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des als Zweipunktregler ausgebildeten Motorstromreglers (29) getaktet sind.Patent application arrangement for clocked current control of an electronic commutated DC motor, with a permanent magnet rotor and star-connected Stator windings that have one terminal side with one pole of a DC voltage source connected and with their other connection side via commutation transistors the other pole of the DC voltage source can be connected, the commutation transistors controlled by a selection circuit influenced by a rotor position transmitter are, in which motor also a free-wheeling circuit for the stator windings and a the actual value for the motor current controller through which the operating and freewheeling current flows supplying current measuring device are provided, characterized in that as a free-wheeling circuit each stator winding (1 to 4) is assigned a freewheeling diode (13 to 16) and all free-wheeling diodes (13 to 16) to one connection pole of a voltage limiting circuit (17 to 19) are guided, the other terminal pole on the one pole (t) the DC voltage source (U), with which the stator windings (1 to 4) are connected via the current measuring device (5 to 8) and that also the commutation transistors (9 to 12) depending on the output signal of the two-point controller Motor current controller (29) are clocked. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Ständerwicklung (1 bis 4) über einen Meßwiderstand (5 bis 8) mit dem einen Pol (+) der Gleichspannungsquelle verbunden ist und die Meßwiderstände (5 bis 8) untereinander entkoppelt mit dem Istwerteingang des Motorstromreglers (29) verbunden sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each stator winding (1 to 4) via a measuring resistor (5 to 8) to one pole (+) of the DC voltage source is connected and the measuring resistors (5 to 8) are decoupled from each other with the Actual value input of the motor current controller (29) are connected. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerwicklungen (1 bis 4) über eine gemeinsame Strommeßeinrichtung an den betreffenden Pol (+) der Gleichspannungsquelle (U) angeschlossen sind.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the stator windings (1 to 4) via a common current measuring device to the relevant pole (+) of the DC voltage source (U) are connected. 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausgangssignal des Motorstromreglers (29) ein Sperrtransistor (34) gesteuert ist, dessen Laststrecke einerseits über IPltkopplungsdioden (36 bis 39) mit den Basen der Kommutierungstransistoren (9 bis 12) und andererseits mit deren an dem anderen Pol (-) der Gleichspannungsquelle liegenden Lastelektroden verbunden ist.4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a blocking transistor (34) is controlled by the output signal of the motor current regulator (29) is whose load path on the one hand via IPltkopplungsdioden (36 to 39) with the Bases of the commutation transistors (9 to 12) and on the other hand with their on the other pole (-) of the DC voltage source lying load electrodes is connected.
DE19762630592 1976-07-07 1976-07-07 Arrangement for clocked current control of an electronically commutated direct current motor Ceased DE2630592B2 (en)

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