DE4032988C2 - - Google Patents
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- 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
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
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- 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
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motor (kurz: BL-
Motor) und ein damit ausgerüstetes Axialgebläse mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wie aus der
JP 59-37 895 A bekannt.
Die Fig. 10 zeigt ein Schaltbild einer Antriebssteuerschal
tung eines BL-Motors entsprechend der JP 59-37 895 A. Dabei
sind vorgesehen eine Gleichstromversorgung 1, ein Widerstand
2, ein Läuferstellungsgeber 3 wie etwa ein Hall-Element,
eine integrierte Hall-Schaltung oder dergleichen zur Auf
nahme der Drehstellung eines Permanentmagnete
aufweisenden Läufers, ein Verstärker 4, Ständerwick
lungen 5, 6, Treibertransistoren 7, 8, die mit den Ständer
wicklungen 5 bzw. 6 reihengeschaltet sind, ein Umkehrglied
9, ein Phasensteuerkreis 10, der die Aktivierung der Stän
derwicklung einer bestimmten Phase unterbindet, ein Tran
sistor 11, der zum Zeitpunkt des Phasensteuerbetriebs ein
geschaltet wird und dadurch den Treibertransistor 8 aus
schaltet, und eine Anlaufschaltung 12, die bei Erkennung
eines Haltzustandes des Läufers einen Transistor 13 ein
schaltet und die Aktivierung des Phasensteuerkreises 10
ausschaltet. Ein Wicklungstreiberkreis A besteht aus dem
Verstärker 4, den Treibertransistoren 7, 8 und dem Umkehr
glied 9.
Der Betrieb dieser bekannten Antriebssteuerschaltung eines
BL-Motors wird nachstehend beschrieben.
Im Normalbetriebszustand ist der Phasensteuerkreis 10 in
den Ruhezustand geschaltet, und der Transistor 11 ist ausge
schaltet. Wenn der Läuferstellungsgeber 3 eine bestimmte
Lage des Läufers aufnimmt, wird am Geber 3 ein Aufnahme
signal erzeugt und im Verstärker 4 verstärkt. Das verstärkte
Signal aktiviert entweder den Treibertransistor 7 oder den
Treibertransistor 8 (durch das Umkehrglied 9), so daß den
Ständerwicklungen 5, 6 abwechselnd ein Strom zugeführt und
im Läufer ein Drehmoment erzeugt wird, wodurch der Läufer
kontinuierlich umläuft.
Im Phasensteuerbetrieb wird der Phasensteuerkreis 10 in
seinen Arbeitszustand umgeschaltet, wodurch der Transistor
11 aktiviert wird. Durch das Einschalten des Transistors 11
wird der Transistor 8 ausgeschaltet, so daß ein Strom inter
mittierend nur noch der Ständerwicklung 5 zugeführt wird,
und der Läufer läuft mit niedriger Geschwindigkeit um. Wenn
in diesem Fall die Stromzufuhr zur Ständerwicklung 5 unter
brochen wird und der Läufer anhält, wird zum Zeitpunkt des
Wiederanlaufens im Phasensteuerbetrieb kein Drehmoment
erzeugt, so daß kein Anlaufen erfolgen kann. In diesem Fall
ändert sich jedoch das Ausgangssignal des Läuferstellungs
gebers 3 nicht. Wenn ein in der Anlaufschaltung 12 eingebau
ter Zeitgeber erfaßt, daß sich das Ausgangssignal des Läu
ferstellungsgebers 3 während einer vorbestimmten Zeitdauer
nicht ändert, wird der Transistor 13 eingeschaltet, wodurch
der Transistor 11 ausgeschaltet wird. Dadurch wird der
Treibertransistor 8 eingeschaltet, so daß die Ständerwick
lung 6 aktiviert ist. Als Folge beginnt der Läufer umzulau
fen, wenn kein Hindernis entgegensteht.
Bei umlaufenden Läufer ändert sich das Ausgangssignal des
Läuferstellungsgebers 3, so daß die Anlaufschaltung 12
zurückgesetzt und der Transistor 13 ausgeschaltet wird. Es
ist somit möglich, den vorgenannten Phasensteuerbetrieb
durchzuführen.
Bei der bekannten Antriebssteuerschaltung für einen BL-Motor wird die
Drehzahl des Läufers im Phasensteuerbetrieb durch die Pha
senzahl bestimmt, zu der keine Stromzufuhr erfolgt, und es
war bisher nicht möglich, die Drehzahl zu variieren. Außer
dem war es bei der bekannten Schaltung notwendig, eine
Anlaufschaltung zu verwenden, um den Motor auch im Phasen
steuerbetrieb mit Sicherheit wieder anlaufen zu lassen. Bei
Anwendung des BL-Motors in einem Axialgebläse war es schwie
rig, die Drehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur eines
zu kühlenden Objekts zu ändern. Außerdem war es nicht mög
lich, ein einen Fehlerzustand wie eine Überhitzung des zu
kühlenden Objekts oder einen Blockierzustand des Axialgeblä
ses anzeigendes Signal zu erzeugen.
Bei bürstenlosen Motoren ist es an sich bekannt durch Ver
ändern des Zündwinkels eine Drehmoment- und damit Drehzahl
änderung zu bewirken (Murai, Y et al. "Torque Ripple Im
provements for Brushless DC Miniature Motors", US-Z IEEE
Trans. on Ind. Appl., Vol. 25, Nr. 3, 5/6 89, S. 441-450).
Ferner ist bekannt, elektrische Motoren temperaturabhängig
zu steuern und die Überlast festzustellen (EP 1 71 245 A2).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
eines bürstenlosen Motors, bei dem eine Anlaufschaltung
nicht erforderlich ist, der ferner eine gleitende
Änderung der Drehzahl in Abhängigkeit von der Temperatur
eines zu kühlenden Objekts erlaubt und der außerdem ein
Alarmsignal liefern kann, wenn das Objekt zu heiß wird.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch einen bürsten
losen Motor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Anwendung der Erfindung bei einem Axialgebläse ist in
Anspruch 3 angegeben.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der
Steuerschaltung für einen BL-Motor;
Fig. 2 ein Impulsdiagramm, das den Verlauf von Signa
len zeigt, die von den Hauptelementen erzeugt
werden;
Fig. 3 ein Diagramm von Temperaturcharakteristiken;
Fig. 4 ein Impulsdiagramm, das den Verlauf von Signa
len zeigt, die von den Hauptelementen im Nor
mal- und im Störungszustand erzeugt werden;
Fig. 5 ein Schaltbild des Motorantriebsteils des
Axialgebläses;
Fig. 6 ein Impulsdiagramm von im Motorantriebsteil
erzeugten Signalen;
Fig. 7 ein Diagramm der Drehzahl des Motors und der
Temperaturcharakteristik bei Überhitzung;
Fig. 8 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbei
spiels des Motorantriebsteils des Axialge
bläses;
Fig. 9 ein Diagramm von Temperaturcharakteristiken
bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8; und
Fig. 10 ein Schaltbild der Antriebssteuerschaltung
eines bekannten BL-Motors.
In den Fig. 1-4 bezeichnen die Bezugszeichen 1-8 die
gleichen Elemente wie in Fig. 10, und diese Teile werden
nicht nochmals beschrieben.
Dabei sind vorgesehen ein Axialgebläse 14, ein Läufer 15
mit mehrpoligen magnetisierten Magneten, Gebläseflügel 16,
ein Phasenumschalter 17, der die Antriebssignale der Stän
derwicklungen 5, 6 abwechselnd an die Treibertransistoren
7, 8 nach Maßgabe des Ausgangssignals des Läuferstellungs
geberkreises liefert, der den Läuferstellungsgeber 3 und
den Verstärker 4 umfaßt, ein Verzögerungsglied 18, das ein
Signal zur Deaktivierung der Ständerwicklung an den Phasen
umschalter 17 während einer vorbestimmten Haltzeit T0 ab
dem Zeitpunkt, zu dem sich der Pegel des Ausgangssignals
des Verstärkers 4 ändert, liefert, ein Temperatursensor 19,
der die Temperatur eines zu kühlenden Objekts aufnimmt, ein
Sollwertgeber 20, der ein Sollwertsignal liefert, das einen
dem Ausgangssignal des Temperatursensors 19 entsprechenden
Wert an das Verzögerungsglied 18 liefert, um die Haltzeit
T0 zu ändern, ein Überhitzungsdetektierkreis 21, der ein
Überhitzungsalarmsignal liefert, wenn der Temperatursensor
19 erfaßt, daß die Temperatur des zu kühlenden Objekts höher
als ein vorbestimmter Wert ist, ein Überhitzungsalarmtran
sistor, der durch das Signal des Überhitzungsdetektierkrei
ses 21 eingeschaltet wird, ein Blockierzustandsdetektier
kreis 23, der detektiert, daß sich der Pegel des Ausgangs
signals des Verstärkers 4 für eine erste vorbestimmte Zeit
T1 nicht verändert, so daß ein Ausgangssignal zur Deakti
vierung der Ständerwicklung an den Phasenumschalter 17 für
eine zweite vorbestimmte Zeitdauer T2 ausgegeben wird, ein
Blockierzustands-Alarmtransistor 24, der von dem Ausgangs
signal des Blockierzustandsdetektierkreises 23 eingeschaltet
wird, und ein Alarmausgang 25, der den L-Pegel annimmt,
wenn einer der Alarmtransistoren 22, 24 eingeschaltet wird,
und dadurch ein Alarmsignal an eine externe Alarmvorrichtung
liefert.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird nachstehend
erläutert. Bei umlaufendem Läufer 15 ändert sich das Aus
gangssignal des Läuferstellungsgebers 3, und das Ausgangs
signal des Verstärkers 4 ändert sich wechselweise zwischen
einem Koch- und einem Niedrigpegel. Die Transistoren 7 und
8 werden abwechselnd von dem Phasenumschalter 17 aktiviert,
und infolgedessen fließt durch die Ständerwicklungen 5, 6
abwechselnd nacheinander ein Strom, so daß der Läufer stän
dig umläuft. Wenn in diesem Fall eine Änderung des Ausgangs
pegels des Signals des Verstärkers 4 von dem Verzögerungs
glied 18 erfaßt wird, liefert es an den Phasenumschalter 17
ein Signal, um die Funktion des Phasenumschalters 17 für
eine vorbestimmte Haltzeit T0 zu unterbrechen. Während der
Kaltzeit T0 sind beide Transistoren 7, 8 ausgeschaltet, und
der Strom durch die Ständerwicklungen 5, 6 ist unterbrochen,
wie die Vollinie in Fig. 2 zeigt. Dadurch wird die Drehzahl
des Läufers 15 verringert. Wenn die Haltzeit T0 Null ist,
d. h. wenn kein Signal vorliegt, läuft der Läufer 15 mit
der vollen Drehzahl um, wie die Strichlinien in Fig. 2
zeigen. Da T0 einen begrenzten Wert hat und dadurch sicher
gestellt ist, daß die phasenverschiedenen Wicklungen immer
mit Strom gespeist werden, kann ein Anlaufen des Läufers
mit Sicherheit erreicht werden.
Wenn die Temperatur eines vom Axialgebläse 14 zu kühlenden
Objekts sich ändert, ändert sich auch das Ausgangssignal
des Temperatursensors 19. Infolgedessen liefert der Soll
wertgeber 20 ein Sollwertsignal, das die Haltzeit T0 ent
sprechend Fig. 3 ändert, an das Verzögerungsglied 18 ent
sprechend einem Änderungsbetrag des Ausgangssignals des
Temperatursensors 19. Somit wird die Drehzahl des Läufers
15 geändert, wie Fig. 3 zeigt. Wenn also eine gemessene
Temperatur niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird
die Haltzeit T0 zur Deaktivierung der Ständerwicklung und
damit die Drehzahl konstantgehalten. Wenn dagegen die ge
messene Temperatur den vorbestimmten Wert übersteigt, wird
die Drehzahl gleitend zwischen einer Niedrigdrehzahl und
der vollen Drehzahl geändert. Wenn die gemessene Temperatur
den oberen oder unteren vorbestimmten Wert über- bzw. unter
schreitet, nimmt die Drehzahl einen festen Hochdrehzahlwert
oder eine festen Niedrigdrehzahlwert an. Die Temperatur
charakteristik von Fig. 3 dient nur als Beispiel. So ist es
beispielsweise möglich, daß die Drehzahl allmählich mit
sinkender Temperatur abnimmt.
Wenn die Temperatur eines zu kühlenden Objekts eine vorbe
stimmte Temperatur übersteigt, wird dieser Zustand vom
Überhitzungsdetektierkreis 21 detektiert, und dieser Kreis
liefert ein Ausgangssignal zum Einschalten des Überhitzungs-
Alarmtransistors 22. Dann nimmt der Alarmausgang 25 den L-
Pegel an, so daß einer externen Alarmvorrichtung
ein Alarmsignal zugeführt wird.
Anschließend wird der Fall beschrieben, daß der Motor block
iert wird. Bei blockiertem Motor ändert sich das Ausgangs
signal des Verstärkers 4 nicht. Wenn dieser Zustand während
einer ersten vorbestimmten Zeitdauer T1 bestehen bleibt,
wird das Ausgangssignal des Blockierzustandsdetektierkreises
23 invertiert, wie Fig. 4 zeigt, und ein Signal zur Deakti
vierung der Ständerwicklungen wird für eine zweite vorbe
stimmte Zeitdauer T2 dem Phasenumschalter 17 zugeführt,
wodurch beide Treibertransistoren 7, 8 während der Zeitdauer
T2 ausgeschaltet werden. Nachdem die zweite vorbestimmte
Zeitdauer T2 abgelaufen ist, verschwindet das Signal vom
Blockierzustandsdetektierkreis 23, und einer der Treiber
transistoren 7, 8 wird durch ein Signal vom Phasenumschalter
17 eingeschaltet. Infolgedessen wird der Ständerwicklung 5
oder der Ständerwicklung 6 ein Strom zugeführt. Wenn der
Motor immer noch blockiert ist, liefert der Blockierzu
standsdetektierkreis 23 nach der ersten vorbestimmten Zeit
dauer T1 wiederum ein Signal. Dadurch werden die oben er
wähnten Vorgänge wiederholt, bis die Blockierung aufgehoben
ist. Während der zweiten vorbestimmten Zeitdauer T2, in der
die Signale ausgegeben werden, nimmt der Blockierzustands-
Alarmtransistor 24 den EIN-Zustand an, und der Alarmausgang
25 nimmt den L-Pegel an, so daß an eine angeschlossene
Alarmvorrichtung ein Alarmsignal geliefert wird.
Dieses Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß der Tempe
ratursensor die Temperatur eines zu kühlenden Objekts auf
nimmt, wobei dieses Objekt ein gesonderter Körper ist und
von dem Axialgebläse gekühlt wird. Der Temperatursensor kann
aber auch in dem Axialgebläse selbst vorgesehen sein, um
die Temperatur eines darin befindlichen elektronischen
Schaltungselements aufzunehmen.
Gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel des BL-Motors ist es
also nicht notwendig, eine Anlaufschaltung vorzu
sehen; ferner kann die Drehzahl des Läufers nach Maßgabe
einer gemessenen Temperatur eines gekühlten Objekts geändert
werden; und außerdem wird ein Alarm erzeugt, wenn das zu
kühlende Objekt einen Überhitzungszustand annimmt. Somit
wird ein zuverlässiger BL-Motor angegeben.
Im übrigen hat dieser BL-Motor einen Blockierzustandsdetek
tierkreis, der detektiert, daß der Pegel des Ausgangssignals
des Läuferstellungsgebers während einer ersten vorbestimmten
Zeitdauer erhalten bleibt, und ein Signal liefert, um die
Ständerwicklungen während einer zweiten vorbestimmten Zeit
dauer stromlos zu schalten, und einen Alarmausgang hat,
durch den das Signal vom Blockierzustandsdetektierkreis
oder vom Überhitzungsdetektierkreis einem Alarmkreis zuge
führt wird. Somit kann ein Blockierzustand mit Sicherheit
erkannt und ein Alarmsignal erzeugt werden. Ferner wird der
Normalbetrieb automatisch wieder aufgenommen, nachdem die
Unterbrechungsbedingung beseitigt ist.
Wenn der obige BL-Motor ferner zusammen mit einer Steuer
schaltung in ein Axialgebläse eingebaut ist, wird ein Axial
gebläse mit sehr gutem Betriebsverhalten und sehr hoher
Betriebszuverlässigkeit erhalten.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele von den obigen BL-Motor
enthaltenden Axialgebläsen zum Kühlen einer Maschine werden
nachstehend erläutert.
Das Schaltbild von Fig. 5 zeigt den Motorantriebsteil eines
Axialgebläses. Dabei sind vorgesehen eine Gleichstromversor
gung 101, ein Vorwiderstand 102, ein Läuferstellungsgeber
103, z. B. ein Hall-Element, ein Phasenumschalter 104,
Transistoren 107, 108, die durch Signale vom Phasenumschal
ter 104 ein- und ausschaltbar sind, und ein Kommutierungs
kreis 114, der aus dem Phasenumschalter 104 und den Tran
sistoren 107, 108 besteht. Ein Temperatursensor 123 nimmt
die Temperatur eines zu kühlenden Objekts oder die Umge
bungstemperatur auf, ein Sollwertgeber 124 setzt dies um in
ein eine bestimmte Drehzahl bezeichnendes Sollwertsignal.
Ein Verzögerungsglied 125 mit einem eine Haltzeit T0 bestim
menden Zeitgeber, wobei diese Haltzeit T0 durch das Soll
wertsignal des Sollwertgebers 124 vorgegeben wird, steuert
die Drehzahl des Motors mittels Begrenzung der Stromflußzeit
durch die Ständerwicklungen 105, 106. Ein Überhitzungsdetek
tierkreis 126 detektiert eine anomal hohe Temperatur in dem
zu kühlenden Objekt, ein Transistor 127 wird vom Ausgangs
signal des Überhitzungsdetektierkreises 126 eingeschaltet,
ein aus den Widerständen 129, 130 bestehender Spannungstei
ler 128 erzeugt ein Drehzahlimpulssignal, das der Aktivie
rungszeit der Ständerwicklung 106 entspricht, ein Transistor
131 liefert ein Drehzahlimpulssignal, und ein Alarmausgang
132 gibt entweder das Drehzahlimpulssignal oder das Über
hitzungsdetektiersignal aus.
Fig. 6 ist ein Impulsdiagramm des Motortreiberkreises,
wobei T0 die vom Verzögerungsglied 125 bestimmte Haltzeit
bezeichnet, die die Stromflußdauer in den Ständerwicklungen
105, 106 begrenzt. Das Diagramm von Fig. 7 zeigt die Be
ziehung der Temperatur zur Drehzahl und die Erzeugung eines
Überhitzungsalarmsignals.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird nachstehend
erläutert.
Der Läuferstellungsgeber 103 liefert in Abhängigkeit der
Stellung des Läufers ein Stellungssignal. Der Phasenumschal
ter 104 empfängt dieses Signal und liefert ein Signal,
durch das abwechselnd nacheinander, einer der Transistoren
107, 108 aktiviert wird, so daß den Ständerwicklungen 105,
106 wechselweise Strom zugeführt wird, wodurch sich der
Läufer dreht. Der Temperatursensor 123 nimmt die Temperatur
des zu kühlenden Objekts oder die Umgebungstemperatur auf.
Der Sollwertgeber 124 empfängt das Signal des Temperatur
fühlers 123 und liefert ein der gemessenen Temperatur ent
sprechendes Sollwertsignal. Das Verzögerungsglied 125 lie
fert ein dem Sollwertsignal proportionales Signal an den
Phasenumschalter 104, so daß die Stromflußdauer zu den
Ständerwicklungen 105, 106 durch die Haltzeit T0 begrenzt
wird. Je länger die Haltzeit T0, umso kürzer ist die Strom
leitungszeit, d. h. die Drehzahl ist niedrig.
Das Impulsdiagramm von Fig. 6 zeigt die Verläufe von Signa
len, die von den Hauptelementen des Axialgebläses erzeugt
werden. Nach jeder Pegeländerung des Ausgangssignals des
Läuferstellungsgebers 103 wird eine Haltzeit T0 erzeugt.
Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Da die Haltzeit durch
einen Zeitgeber bestimmt wird, endet sie ohne jede Beziehung
zu einem Rotationswinkel, und es ist daher nicht notwendig,
eine Anlaufschaltung vorzusehen.
Fig. 7 zeigt den Zusammenhang zwischen Temperaturverlauf
und Drehzahl des Axialgebläses. Dabei wird die Drehzahl
durch Erhöhung der Haltzeit T0 niedrig, wenn die Temperatur
eines gekühlten Objekts niedrig ist. Ab einer bestimmten
Temperatur oder darüber wird die Haltzeit T0 zu 0 gemacht,
so daß der Motor des Axialgebläses mit voller Drehzahl
läuft.
Der Spannungsteiler 128 erfaßt die Spannung am Verbindungs
punkt zwischen der Ständerwicklung 106 und dem Transistor
108 und liefert dadurch ein der Drehzahl proportionales
Impulssignal.
Im stromlosen Zustand der Ständerwicklung 106 ist die Kol
lektorspannung des Transistors 108 hoch. Der Spannungsteiler
128 teilt die Spannung mittels der Widerstände 129, 130 und
schaltet den Transistor 131 ein. Andererseits ist im strom
führenden Zustand der Ständerwicklung 106 die Kollektor
spannung des Transistors 108 im wesentlichen Null, wodurch
der Transistor 131 ausgeschaltet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die Kollektorspannung
des Transistors 108 als Eingang des Spannungsteilers 128.
Es kann aber auch ein Eingangssignal des Phasenum
schalters 104 oder dessen Ausgangssignal genützt werden.
Da der Überhitzungsdetektierkreis 126 den Transistor 127
ausschaltet, wenn die vom Temperatursensor 123 aufgenommene
Temperatur niedrig ist, wird das vom Transistor 131 kommende
Drehzahlimpulssignal an den Alarmausgang 132 geliefert.
Wenn die aufgenommene Temperatur einen vorbestimmten Wert
übersteigt, wird der Transistor 127 eingeschaltet, und der
Alarmausgang 132 wird auf L-Pegel gehalten, so daß ein
Fehlersignal nach außen übertragen wird.
Ein Überhitzungsalarmsignal wird in den drei folgenden
Fällen erzeugt:
- 1) Es kann keine ausreichende Luftmenge gefördert werden, so daß die Temperatur eines zu kühlenden Objekts hoch wird, weil entweder das Filter verstopft ist, während das Gebläse mit voller Geschwindigkeit läuft, oder weil das Gebläse nicht mit der vollen Geschwindigkeit laufen kann.
- 2) Ein Leistungstransistor wird aufgrund eines Ausfalls in einer ihn enthaltenden elektronischen Schaltung über hitzt, während das Gebläse mit Höchstgeschwindigkeit läuft, um eine ausreichende Luftmenge zu liefern.
- 3) Die Umgebungstemperatur ist zu hoch.
- Durch den Alarmausgang 132 wird im Normalbetrieb des Motors ein drehzahlproportionales Impulssignal ausgegeben. Wenn das Impulssignal auf einem H-Pegel fixiert ist, ist der Läufer blockiert, d. h. es liegt ein Blockieralarmzustand vor. Wenn das Aus gangssignal auf einem L-Pegel fixiert ist, liegt entweder ein Blockieralarmzustand oder ein Überhitzungsalarmzustand vor, in dem der Überhitzungsdetektierkreis 126 einen Fehler zustand detektiert. Somit wird eine Unterscheidung zwischen Blockieralarm, Überhitzungsalarm und Drehzahlsignal mit Hilfe des Alarmausgangs 132 erreicht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird ein weiteres Ausführungs
beispiel der Motortreiberschaltung des Axialgebläses be
schrieben. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels entspricht
demjenigen der Fig. 5 mit der Ausnahme, daß ein Detektier
kreis 133 für eine anomal niedrige Drehzahl und ein Tran
sistor 134 anstelle des Spannungsteilers 128 und des Tran
sistors 131 vorgesehen sind.
Der Detektierkreis 133 für eine anomal niedrige Drehzahl
erfaßt eine Unterdrehzahl des Motors. Der Schwellwert wird
durch die vom Temperatursensor 123 aufgenommene Temperatur
des zu kühlenden Objekts beeinflußt.
Fig. 9 zeigt die Beziehung der aufgenommenen Temperatur zur
Drehzahl und zum Schwellwert.
Der Transistor 134 wird eingeschaltet, wenn der Detektier
kreis für eine anomal niedrige Drehzahl eine solche erfaßt
und liefert ein Alarmsignal. Da der Alarmausgang 132 aus
den parallelgeschalteten Kollektoren der Transistoren 127,
134 gebildet wird, können ein Überhitzungsalarmsignal und
ein die anomal niedrige Drehzahl bezeichnendes Alarmsignal
an die externe Alarmvorrichtung geliefert werden.
Beim Anlaufen des Motors ist die Drehzahl Null. Infolge
dessen hat der Detektierkreis 133 für eine anomal niedrige
Drehzahl eine Funktion, die die Erfassung einer anomal
niedrigen Drehzahl für eine vorbestimmte Zeitdauer block
iert, so daß während des Anlaufs kein Alarm erzeugt wird.
Claims (5)
1. Bürstenloser Motor mit einem vielpoligen Läufer (15),
der magnetisierte Magnete aufweist, mit einer mehrphasigen
Ständerwicklung (5, 6; 105, 106), mit einem Läuferstel
lungsgeberkreis (3, 4; 103), der eine bestimmte Stellung
des Läufers aufnimmt und ein Ausgangssignal liefert,
dessen Pegel sich wechselweise mit der Drehung des Läu
fers ändert, und mit einem Kommutierungskreis (17, 7,
8; 114), der den Stromfluß durch die Ständerwicklung (5,
6; 105, 106) nach Maßgabe des Ausgangssignals des Läufer
stellungsgeberkreises (3, 4; 103) steuert,
gekennzeichnet durch
- - ein Verzögerungsglied (18, 125), das ein Signal zur Deaktivierung der Ständerwicklung (5, 6; 105, 106) für eine vorbestimmte Haltzeit (T0) ab demjenigen Zeitpunkt liefert, zu dem sich der Pegel des Aus gangssignals des Läuferstellungsgeberkreises (3, 4; 103) ändert,
- - einen Temperatursensor (19; 123), der die Temperatur eines zu kühlenden Objekts aufnimmt,
- - einen Sollwertgeberkreis (20; 124), der dem Verzöge rungsglied (18; 125) in Abhängigkeit des Ausgangs signals des Temperatursensors (19; 123) ein Soll wertsignal liefert, um die vorbestimmte Haltzeit (T0) zu ändern, und
- - einen Überhitzungsdetektierkreis (21; 126), der ein Überhitzungsalarmsignal erzeugt, wenn der Tempera tursensor (19; 123) eine die vorbestimmte Temperatur übersteigende Temperatur aufnimmt.
2. Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß er ferner
- - einen Blockierzustandsdetektierkreis (23) aufweist, der detektiert, daß sich der Pegel des Ausgangs signals des Läuferstellungsgeberkreises (3, 4) während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (T1) oder länger nicht verändert,
- - ein Ausgangssignal zur Deaktivierung der Ständer wicklung (5, 6) für eine zweite vorbestimmte Zeit dauer (T3) liefert, und
- - einen Alarmausgang (25) aufweist, durch den entweder das Signal des Blockierzustandsdetektierkreises (23) oder das Signal des Überhitzungsdetektier kreises (21) einer Alarmvorrichtung zugeführt wird.
3. Mit einem bürstenlosen Motor nach Anspruch 1 oder 2
ausgerüstetes Axialgebläse, dadurch gekenn
zeichnet, daß am Läufer Gebläseflügel (16) zum
Fördern eines Luftstroms zu einem zu kühlenden Objekt
befestigt sind.
4. Axialgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Spannungsteiler (128), der eine
der Drehzahl proportionale Impulszahl liefert, und der
Überhitzungsdetektierkreis (126) über Transistoren (127,
131) zu einem gemeinsamen Alarmausgang (132) zusammenge
schlossen sind, so daß dieser entweder aktiviert wird,
wenn die detektierte Temperatur einen vorbestimmten Wert
übersteigt, während das Gebläse mit voller Drehzahl
läuft oder wenn der Läufer blockiert ist.
5. Axialgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Detektierkreis (133) für anomal
niedrige Drehzahl und der Überhitzungsdetektierkreises
(126) an einen gemeinsamen Alarmausgang (132) ange
schlossen sind.
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