DE102012012762B4 - Device for determining positions of a rotor in electrical machines - Google Patents
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Abstract
Einrichtung (1) zur Bestimmung von Positionen eines Rotors in elektrischen Maschinen (2), die neben dem Rotor mit einem Stator versehen sind, umfassend zumindest – ein Leistungsteil (3) mit leistungselektronischen Stellgliedern (51, 52), die an den Rotor angeschlossen sind, – eine Anordnung (50) zum Ansteuern der leistungselektronischen Stellglieder (51, 52) des Leistungsteils (3), – eine Messeinrichtung (55), die Signale zur Verfügung stellt, – eine übergeordnete Steuereinheit (5) zur Ansteuerung der elektrischen Maschine (2), wobei die Messeinrichtung (55) mit einer im Leistungsteil (3) befindlichen Messinduktivität (54) verbunden ist und ein Signal zur Verfügung stellt, an dem eine Stromflussrichtung sign(I) festgestellt werden kann, und die Anordnung (50) eine Auswerteeinheit (9) zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) enthält, in der eine Auswertung des von der Messeinrichtung (55) übermittelten Signals zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) im Rotor der Maschine (2) durchgeführt wird, wobei die Auswerteeinheit (9) zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) zwischen Messeinrichtung (55) und Leistungsteil (3) geschaltet ist und zumindest enthält – eingangsseitig vier angeordnete Flip-Flops (10, 11, 12, 13), – zwei den Flip-Flops (10, 11, 12, 13) nachgeordnete, parallel angeordnete ODER-Glieder (21, 22) und – ausgangsseitig ein den ODER-Gliedern (21, 22) nachgeschaltetes XOR-Glied (27), sowie über eine Leitung oder mehrere Leitungen (28, 29, 32) oder über Interfaceleitungen (57) der übergeordneten Steuereinheit (5) die Information über die Stromflussrichtung sign(I) permanent zur Verfügung stellt und das Vorzeichen der Spannung an der Messinduktivität (54) im Leistungsteil (3) auswertet, wobei die Messeinrichtung (55) zwei Komparatoren (7, 8) enthält, die die Spannung am oberen Messpunkt MP mit einer positiven Referenzspannung und einer negativen Referenzspannung vergleichen, wobei ein Ausgangssignal didt_p eine positive Stromänderung und ein Ausgangssignal didt_n eine negative Stromänderung an einer betreffenden Schaltflanke anzeigen.Device (1) for determining positions of a rotor in electric machines (2), which are provided with a stator in addition to the rotor, comprising at least - a power part (3) with power electronic actuators (51, 52) connected to the rotor , - an arrangement (50) for controlling the power electronic actuators (51, 52) of the power section (3), - a measuring device (55) which provides signals, - a higher-level control unit (5) for controlling the electric machine (2 ), wherein the measuring device (55) is connected to a measuring inductance (54) located in the power section (3) and provides a signal at which a current flow direction sign (I) can be detected, and the arrangement (50) has an evaluation unit (50). 9) for determining the current flow direction sign (I), in which an evaluation of the by the measuring device (55) transmitted signal for determining the current flow direction sign (I) in the rotor the machine (2) is performed, wherein the evaluation unit (9) for detecting the current flow direction sign (I) between the measuring device (55) and power section (3) is connected and at least on the input side four arranged flip-flops (10, 11, 12 , 13), - two flip-flops (10, 11, 12, 13) downstream, arranged in parallel OR gates (21, 22) and - the output side of the OR gates (21, 22) downstream XOR gate (27 ), as well as via a line or multiple lines (28, 29, 32) or via interface lines (57) the parent control unit (5) the information about the current flow direction sign (I) permanently provides and the sign of the voltage at the measuring inductance ( 54) in the power section (3), wherein the measuring device (55) includes two comparators (7, 8) which compare the voltage at the upper measuring point MP with a positive reference voltage and a negative reference voltage, wherein an output didt_p a positive current change and an output didt_n indicate a negative current change at a respective switching edge.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung von Positionen eines Rotors in elektrischen Maschinen und bezieht sich auf die Ansteuerung von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) bzw. permanentmagneterregten Synchronmaschinen (PMSM) bzw. Synchronmaschinen allgemein.The invention relates to a device for determining positions of a rotor in electric machines and relates to the control of brushless DC motors (BLDC motors) or permanent magnet synchronous machines (PMSM) or synchronous machines in general.
Ein typischer Aufbau einer Einrichtung
Dazu ist die Einrichtung
- – ein
Leistungsteil 3 , das unmittelbar mit derMaschine 2 in Verbindung steht, - – eine Messeinrichtung
4 , die mit demLeistungsteil 3 verbunden ist, - – eine
Regelungseinrichtung 5 , die an die Messeinrichtung4 angeschlossen ist, sowie - – eine
Spannungsversorgungseinheit 6 , die mit demLeistungsteil 3 , mit der Messeinrichtung4 und derRegelungseinrichtung 5 in Verbindung steht.
- - a
power section 3 that directly with themachine 2 communicates - - a measuring device
4 that with thepower section 3 connected is, - - a
control device 5 to the measuring device4 connected as well - - a
power supply unit 6 that with thepower section 3 , with the measuring device4 and thecontrol device 5 communicates.
Die Synchronmaschine kann sowohl als Innenläufer als auch als Außenläufer ausgebildet sein. Eine solche Maschine ist in der Druckschrift
Die jeweilige Maschine – Innenläufer oder Außenläufer – kann sowohl eine Maschine in Dreieckschaltung nach als auch für eine Maschine in Sternschaltung genutzt sein. Die Maschinen sind jeweils über die Anschlüsse strangmäßig mit einer Vorrichtung zur Kommutierung und Positionserkennung verbunden.The respective machine - internal rotor or external rotor - can be used both a machine in delta connection as well as for a machine in star connection. The machines are connected in each case via the connections stranded with a device for commutation and position detection.
Zum Betrieb der bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) bzw. permanentmagneterregten Synchronmaschinen (PMSM) bzw. Synchronmaschinen sind eine permanente Messung und Überwachung der Position des Rotors nötig. Dazu existiert derzeit eine Vielzahl von sowohl sensorbasierten als auch sensorlosen Verfahren zur Messung zumindest einer Position des Rotors einer Maschine während einer Rotation des Rotors.To operate the brushless DC motors (BLDC motors) or permanent magnet synchronous machines (PMSM) or synchronous machines permanent measurement and monitoring of the position of the rotor are necessary. For this purpose, there are currently a large number of sensor-based as well as sensorless methods for measuring at least one position of the rotor of a machine during a rotation of the rotor.
Stand der TechnikState of the art
Ein Verfahren zur sensorbasierten Positionsmessung für BLDC-Motoren ist in der Druckschrift AVR443: Sensorbased conrol of three phase Brushless DC motor, unter der Internetadresse http://www.atmel.com/Images/doc2596.pdf vom Februar 2006, beschrieben. Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass die Positionen des Rotors permanent und unabhängig von der Ansteuerung des Motors vorhanden sind. Die Implementierung hat jedoch auch mehrere Nachteile. Durch die Implementierung der Sensoren ist eine zusätzliche Hardware nötig, die das Gesamtprodukt verteuert. Außerdem ist der zulässige Temperaturbereich solcher Sensoren meist eingeschränkt (typisch auf 85°C), so dass sie in Hochtemperaturanwendungen nicht eingesetzt werden können.A method for sensor-based position measurement for BLDC motors is described in the publication AVR443: Sensor-based conrol of three-phase brushless DC motor, at the Internet address http://www.atmel.com/Images/doc2596.pdf dated February 2006. The advantage of the method is that the positions of the rotor are permanent and independent of the driving of the motor. However, the implementation also has several disadvantages. Implementing the sensors requires additional hardware that makes the overall product more expensive. In addition, the allowable temperature range of such sensors is usually limited (typically 85 ° C), so they can not be used in high temperature applications.
Ein anderes Verfahren zur sensorlosen Positionsmessung mit folgenden Rahmenbedingungen ist in der Druckschrift AVR444: Sensorless control of 3-phase brushless DC motors, unter der Internetadresse http://www.atmel.com/Images/doc8012.pdf vom vom Oktober 2005 beschrieben. Dabei wird ein Motor an zwei von drei Phasen bestromt. An der dritten, unbestromten Phase wird die EMK zurückgemessen. Das Verfahren kann zuverlässig verwendet werden, sobald eine hinreichend hohe EMK zur Verfügung steht. Es setzt weiterhin voraus, dass eine Phase zum Messzeitpunkt unbestromt ist. Dadurch schränkt sich die Form der Ansteuerung auf eine Blockkommutierung ein mit den Nachteilen, dass das Drehmoment der Maschine eine hohe Welligkeit besitzt. Druckschrift
Andere Verfahren zur Durchführung einer sinusförmigen Ansteuerung eines Motors sind in der Druckschrift Perassi: Feldorientierte Regelung der permanenterregten Synchronmaschine ohne Lagegeber für den gesamten Drehzahlbereich bis zum Stillstand, unter der Internetadresse http://db-thueringen.de/Servlets/Derivate Servlet/Derivate-13770/ilm1-2007000172.pdf vom 04.12.2006 beschrieben. Dazu wird der Stromanstieg gemessen. Die Stromanstiegsmessung stellt hohe Anforderungen in Bezug auf eine Vielzahl von Bauelementen/Bauteilen im Strommesspfad, so dass auch hierbei ein hoher Hardwareaufwand entsteht.Other methods for performing a sinusoidal control of a motor are in the publication Perassi: Field-oriented control of the permanent-magnet synchronous machine without position sensor for the entire speed range up to Standstill, under the Internet address http://db-thueringen.de/Servlets/Derivate Servlet / Derivatives-13770 / ilm1-2007000172.pdf from 04.12.2006 described. For this the current increase is measured. The current rise measurement makes high demands in relation to a large number of components / components in the current measurement path, so that a high level of hardware effort is also created in this case.
Eine weitere Vorrichtung und ein zugehöriges Verfahren zur Positionsbestimmung von sensorlosen elektrischen Maschinen ist in der Druckschrift
Eine fremderregte elektrische Maschine ist in der Druckschrift
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rotorpositionsbestimmung ist in der Druckschrift Dobrucky, Filka, Spanik, Zigmund: Real-Time PMSM Rotor Position Estimator Based on Virtual HF Injectionn n Method (VHFIM), In proc. EPE' 05, September 2005, Dresden beschrieben, bei dem kein herausgeführter Sternpunkt benötigt wird. Dazu wird aber in die einzelnen Stränge ein Hochfrequenz(HF)-Signal eingespeist und das gefilterte Signal ausgewertet. Ein Problem besteht darin, dass das Verfahren jedoch einen enormen zusätzlichen Realisierungsaufwand zur Erzeugung, Einspeisung und Auswertung des HF-Signals benötigt.A device and a method for rotor position determination is described in the publication Dobrucky, Filka, Spanik, Zigmund: Real-Time PMSM Rotor Position Estimator Based on Virtual RF Injection Method (VHFIM), In proc. EPE '05, September 2005, Dresden described in which no lead out star point is needed. For this purpose, however, a high-frequency (HF) signal is fed into the individual strands and the filtered signal is evaluated. One problem is that the method, however, requires an enormous additional implementation effort for generating, feeding and evaluating the RF signal.
Die Druckschriftt
- – wenigstens eine Phasendetektorschaltung zum Abtasten des Vorzeichens eines Stromes/mehrerer Ströme, wobei das Vorzeichen des Stromes zur Feststellung eines Nulldurchgangs des Stroms verwendet wird,
- – einen Interpolator zum Empfangen einer Spannungsreferenz und zum Ausgeben einer Frequenzreferenz und einer Phasenverschiebungsreferenz, wobei die Phasenverschiebungsreferenz ein Unterschied zwischen einer erzwungenen Spannungsmodulation und dem einen Strom/mehreren Strömen ist, und
- – eine Reglerschaltung zur Verwendung eines Fehlers zwischen der Phasenverschiebungsreferenz und dem Vorzeichen des einen Stromes/der mehreren Ströme zur Berechnung einer Phasenverschiebungskompensation, wobei das Vorzeichen des einen Stromes/der mehreren Ströme bei ersten Vorzeichenwechselvorgängen als positiv festgestellt wird, wenn eine Sinuswelle des Stromes in einen positiven Bereich übergeht, wobei die ersten und die zweiten Vorzeichenwechselvorgänge zur Feststellung einer Phasenverschiebung des Stromes gegenüber der erzwungenen Spannungsmodulation verwendet werden.
- At least one phase detector circuit for sampling the sign of a current (s), the sign of the current being used to detect a zero crossing of the current,
- An interpolator for receiving a voltage reference and outputting a frequency reference and a phase shift reference, wherein the phase shift reference is a difference between a forced voltage modulation and the one current (s), and
- A regulator circuit for using an error between the phase shift reference and the sign of the one stream (s) to calculate a phase shift compensation, wherein the sign of the one stream (s) is positively detected at first sign swaps when a sine wave of the stream into one positive range, using the first and second sign changes to detect a phase shift of the current versus forced voltage modulation.
Die Druckschrift
Eine weitere Druckschriftt
- 1. Es tritt eine Verfälschung des ausgegebenen tatsächlichen Tastverhältnisses gegenüber dem gewünschten Tastverhältnis auf. Das führt besonders bei sinusförmiger Ansteuerung der Maschine zu verringerter Performance.
- 2. Ein weiterer Nachteil ist die Erhöhung der Verluste im Leistungsteil durch die Totzeit.
- 3. Ein weiteres Problem stellen unerwünschte Schwingungen dar, die bei Verwendung einer totzeitbehafteten Ansteuerung in Verbindung mit steilen Schaltflanken zur Verringerung der Schaltverluste in den Leistungsbauelementen auftreten.
- 1. There is a corruption of the output actual duty ratio to the desired duty ratio. This leads to reduced performance, especially with sinusoidal control of the machine.
- 2. Another disadvantage is the increase in losses in the power unit due to the dead time.
- 3. Another problem is unwanted vibrations that occur when using a dead-time control in conjunction with steep switching edges to reduce switching losses in the power components.
Insgesamt kann zusammengefasst werden, dass, sobald eine sinusförmige Ansteuerung eines Motors erfolgen soll, hohe Anforderungen an die Positionsmessung des Rotors gestellt werden, die zu zusätzlichem Hardwareaufwand und/oder zusätzlichem algorithmischen Aufwand führen.Overall, it can be summarized that, as soon as a sinusoidal control of a motor is to be made, high demands are placed on the position measurement of the rotor, which lead to additional hardware complexity and / or additional algorithmic effort.
In Einrichtungen zur Ansteuerung von BLDC-Motoren oder von permanentmagneterregten Synchronmaschinen ist es zur Generierung der Ansteuersignale stets nötig, wenigstens eine Phase mit einer festen Frequenz oder variablen Frequenz zu schalten. Beim Schalten treten oft unerwünschte Schwingungen während der Schaltvorgänge auf, die eine erhöhte Störabstrahlung hervorrufen und damit sowohl andere Systeme als auch das System selbst erheblich bis hin zum funktionalen Ausfall oder zur Zerstörung beeinträchtigen können.In devices for controlling BLDC motors or permanent-magnet-excited synchronous machines, it is always necessary to generate at least one phase with a fixed frequency or variable frequency in order to generate the drive signals. When switching often undesirable vibrations occur during the switching operations, which cause increased noise radiation and thus can significantly affect both other systems and the system itself to functional failure or destruction.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur direkten Kommutierung zwischen in Reihe geschalteten leistungselektronischen Stellgliedern sind in der Druckschrift
- – eine Mess- und Bewertungsschaltung, welche Verbindungen zu mindestens einem Messsignalabgriff und zu mindestens einer Signalleitung der Steuervorgabeschnittstelle besitzt und über Zustandserfassungsleitungen Signale an die zentrale Steuereinheit überträgt, wobei die Signale der Zustandserfassungsleitungen in Verbindung zum Beginn und zum Ende der Kommutierung stehen,
- – die zentrale Steuereinheit, welches mit der Mess- und Bewertungsschaltung über die Zustandserfassungsleitungen verbunden ist und mittels mindestens einer Signalleitung mit der Steuervorgabeschnittstelle und mittels mindestens einer Signalleitung zur Vorgabe von Zeitparametern auf der ersten Programmierschnittstelle mit der übergeordneten Programmier- und Steuereinheit in Verbindung steht,
- – eine Hilfssignalschaltung, welche mit der zentralen Steuereinheit durch Totzeit-Parameterübergabeleitungen, durch Schaltzeit-Parameterübergabeleitungen und durch Hilfssignalrückführungsleitungen in Verbindung steht und mittels mindestens einer Signalleitung der Steuervorgabeschnittstelle mit der übergeordneten Programmier- und Steuereinheit verbunden ist,
- – mindestens zwei Ansteuerteilschaltungen, welche über Hilfssignalleitungen mit der Hilfssignalschaltung verbunden sind, und
- – mindestens zwei Treiberschaltungen, die jeweils mindestens zwei Treiberteilstromquellen enthalten und die über Treibersteuerleitungen mit den Ansteuerteilschaltungen verbunden sind und mittels Signalleitungen zur Vorgabe der Treiberteilstromniveaus auf der zweiten Programmierschnittstelle mit der übergeordneten Programmier- und Steuereinheit in Verbindung stehen sowie über die Steuersignalleitungen mit der Leistungsschalteranordnung verbunden sind.
- A measurement and evaluation circuit which has connections to at least one measurement signal tap and to at least one signal line of the control interface and transmits signals to the central control unit via state sense lines, the signals of the state sense lines being connected to the start and end of the commutation,
- The central control unit which is connected to the measurement and evaluation circuit via the state detection lines and is connected to the higher-level programming and control unit by means of at least one signal line with the control interface interface and by means of at least one signal line for specifying time parameters on the first programming interface;
- An auxiliary signal circuit which is connected to the central control unit by dead time parameter transfer lines, by switching time parameter transfer lines and by auxiliary signal return lines and is connected to the superordinate programming and control unit by means of at least one signal line of the control interface interface,
- - At least two Ansteuerteilschaltungen, which are connected via auxiliary signal lines to the auxiliary signal circuit, and
- - At least two driver circuits, each containing at least two driver partial current sources and are connected via driver control lines to the Ansteuerteilschaltungen and connected by signal lines for specifying the driver Teilstromniveaus on the second programming interface with the parent programming and control unit and are connected via the control signal lines to the circuit breaker assembly ,
In dem zugehörigen Verfahren erfolgen
- – eine gleichzeitige Ansteuerung der beiden aktiv schaltenden Stellglieder derart, dass bei jedem Schaltvorgang eine direkte Stromübernahme zwischen der beiden aktiv schaltenden Stellgliedern stattfindet, mittels Ansteuersignalen aus der Ansteuerschaltung, wobei
- – eine Erfassung des Zeitpunktes des Beginns der Kommutierung,
- – eine schrittweise Regelung des Totzeitparameters unter Nutzung des Zeitpunktes des Beginns der Kommutierung und
- – eine Erfassung des Zeitpunktes des Endes der Kommutierung durchgeführt werden.
- - A simultaneous control of the two active-switching actuators such that each switching operation, a direct current transfer between the two active switching actuators takes place by means of control signals from the drive circuit, said
- A detection of the time of the beginning of the commutation,
- A stepwise regulation of the deadtime parameter using the time of the beginning of the commutation and
- - A detection of the time of the end of the commutation are performed.
Ein Problem der Vorrichtungen nach den Druckschriften
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestimmung von Positionen eines Rotors in elektrischen Maschinen anzugeben, die derart geeignet ausgebildet ist, dass die Stromflussrichtung in den einzelnen Phasen des Rotors der elektrischen Maschine ermittelt und von der übergeordneten Steuer- und Regelungseinheit ausgewertet werden kann sowie dass eine sinusförmige Ansteuerung der elektrischen Maschinen erlaubt wird, ohne dabei einen hohen zusätzlichen Hardwareaufwand zu generieren.The invention is therefore based on the object to provide a device for determining positions of a rotor in electrical machines, which is designed so suitable that the direction of current flow determined in the individual phases of the rotor of the electric machine and evaluated by the parent control unit can as well as that a sinusoidal control of the electrical machines is allowed, without generating a high additional hardware cost.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Einrichtung zur Bestimmung von Positionen eines Rotors in elektrischen Maschinen, die neben dem Rotor mit einem Stator versehen sind, umfasst zumindest
- – ein Leistungsteil mit leistungselektronischen Stellgliedern, die an den Rotor angeschlossen sind,
- – eine Anordnung zum Ansteuern der leistungselektronischen Stellglieder des Leistungsteils,
- – eine Messeinrichtung, die Signale zur Verfügung stellt,
- – eine übergeordnete Steuereinheit zur Ansteuerung der elektrischen Maschine, wobei die Messeinrichtung mit einer im Leistungsteil befindlichen Messinduktivität verbunden ist und ein Signal zur Verfügung stellt, an dem eine Stromflussrichtung sign(I) festgestellt werden kann, und die Anordnung eine Auswerteeinheit zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) enthält, in der eine Auswertung des von der Messeinrichtung übermittelten Signals zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) im Rotor der Maschine durchgeführt wird, wobei die Auswerteeinheit zur Feststellung der Stromflussrichtung sign(I) zwischen Messeinrichtung und Leistungsteil geschaltet ist und zumindest enthält
- – eingangsseitig vier angeordnete Flip-Flops,
- – zwei den Flip-Flops nachgeordnete, parallel angeordnete ODER-Glieder und
- – ausgangsseitig ein den ODER-Gliedern nachgeschaltetes XOR-Glied, sowie über eine Leitung oder mehrere Leitungen oder über Interfaceleitungen der übergeordneten Steuereinheit die Information über die Stromflussrichtung sign(I) permanent zur Verfügung stellt und das Vorzeichen der Spannung an der Messinduktivität im Leistungsteil auswertet, wobei die Messeinrichtung zwei Komparatoren enthält, die die Spannung am oberen Messpunkt MP mit einer positiven Referenzspannung und einer negativen Referenzspannung vergleichen, wobei ein Ausgangssignal didt_p eine positive Stromänderung und ein Ausgangssignal didt_n eine negative Stromänderung an einer betreffenden Schaltflanke anzeigen.
- A power section with power electronic actuators connected to the rotor,
- An arrangement for controlling the power electronic actuators of the power unit,
- - a measuring device that provides signals,
- A higher-order control unit for controlling the electrical machine, wherein the measuring device is connected to a measuring inductance located in the power unit and provides a signal at which a current flow direction sign (I) can be detected, and the arrangement comprises an evaluation unit for determining the current flow direction sign (I), in which an evaluation of the signal transmitted by the measuring device for determining the current flow direction sign (I) is performed in the rotor of the machine, wherein the evaluation unit for determining the current flow direction sign (I) between the measuring device and power unit is connected and at least contains
- On the input side four arranged flip-flops,
- - Two downstream of the flip-flops, arranged in parallel OR gates and
- On the output side, an XOR element connected downstream of the OR elements, as well as permanently providing the information about the current flow direction sign (I) via a line or several lines or via interface lines of the higher-order control unit and evaluating the sign of the voltage at the measuring inductance in the power section, wherein the measuring means includes two comparators which compare the voltage at the upper measuring point MP with a positive reference voltage and a negative reference voltage, wherein an output signal didt_p indicate a positive current change and an output signal didt_n a negative current change at a respective switching edge.
Die Bauelemente der Auswerteeinheit können derart miteinander verschaltet sein,
dass von den Ausgangsleitungen der Messeinrichtung zur Detektion der Stromkommutierung vom Beginn der Kommutierung und Ende der Kommutierung aus an das erste Flip-Flop und das zweite Flip-Flop die erste Ausgangsleitung geführt ist, während an das dritte Flip-Flop und das vierte Flip-Flop die zweite Ausgangsleitung geführt ist,
wobei an die RESET-Eingänge R der vier parallel angeordneten Flip-Flops Leitungen geführt sind, die mit der PWM-Signale führenden Ausgangsleitung in Verbindung stehen und die mit dem PWM-Signal von Seiten der übergeordneten Steuereinheit bedient werden,
wobei dem ersten Flip-Flop und dem vierten Flip-Flop das ODER-Glied nachgeschaltet ist und dem zweiten Flip-Flop und dem dritten Flip-Flop das zweite ODER-Glied nachgeschaltet ist,
wobei vom Ausgang Q des ersten Flip-Flops eine Signalleitung an einen der Eingänge des ersten ODER-Gliedes zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_LS_H geführt ist,
wobei vom Ausgang Q des vierten Flip-Flops eine Signalleitung an den anderen Eingang des ersten ODER-Gliedes zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_LS_L geführt ist,
wobei vom Ausgang Q des zweiten Flip-Flops eine Signalleitung an einen der Eingänge des zweiten ODER-Gliedes zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_HS_L geführt ist,
wobei vom Ausgang Q des dritten Flip-Flops eine Signalleitung an den zweiten Eingang des zweiten ODER-Gliedes zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_HS_H geführt ist,
wobei vom Ausgang des ersten ODER-Gliedes eine Signalleitung zur übergeordneten Steuereinheit, auf der das Freilaufsignal FRW_LS übertragen wird, und vom Ausgang des zweiten ODER-Gliedes eine Signalleitung zur übergeordneten Steuereinheit, auf der das Freilaufsignals FRW_HS übertragen wird, geführt sind,
wobei eine erste Abzweigleitung der Signalleitung an den ersten Eingang des XOR-Gliedes geführt und eine zweite Abzweigleitung der Signalleitung an den zweiten Eingang des XOR-Gliedes geführt sind,
wobei vom XOR-Glied eine Signalleitung an die übergeordnete Signalleitung geführt ist, auf der das Bestätigungssignal „valid” übertragen wird.The components of the evaluation unit can be interconnected in such a way
in that the first output line is routed from the output lines of the measuring device for detecting the current commutation from the beginning of the commutation and the end of the commutation to the first flip-flop and the second flip-flop, while to the third flip-flop and the fourth flip-flop the second output line is guided,
wherein the RESET inputs R of the four parallel flip-flops lines are performed, the are connected to the PWM signals leading output line and which are operated with the PWM signal from the higher-level control unit,
wherein the first flip-flop and the fourth flip-flop, the OR gate is connected downstream and the second flip-flop and the third flip-flop, the second OR gate,
wherein from the output Q of the first flip-flop, a signal line is fed to one of the inputs of the first OR gate for transmitting the free-wheeling signal FRW_LS_H,
wherein a signal line is led from the output Q of the fourth flip-flop to the other input of the first OR gate for transmitting the free-wheeling signal FRW_LS_L,
wherein the output Q of the second flip-flop a signal line to one of the inputs of the second OR gate for transmitting the freewheel signal FRW_HS_L is performed,
wherein from the output Q of the third flip-flop, a signal line is fed to the second input of the second OR gate for transmitting the free-wheeling signal FRW_HS_H,
wherein from the output of the first OR gate, a signal line to the higher-level control unit, on which the freewheel signal FRW_LS is transmitted, and the output of the second OR gate, a signal line to the higher-level control unit, on which the freewheel signal FRW_HS is transmitted out,
wherein a first branch line of the signal line is led to the first input of the XOR gate and a second branch line of the signal line is led to the second input of the XOR gate,
wherein the XOR gate, a signal line is guided to the higher-level signal line on which the confirmation signal "valid" is transmitted.
Die Auswerteeinheit indikatiert das Ausgangssignal FRW_LS, dass die Stromflussrichtung vom Motor in den Phasenanschluss des Leistungsteils gerichtet ist, wobei das Ausgangssignal FRW_HS indikatiert, dass die Stromflussrichtung vom Leistungsteil in den Motor gerichtet ist und das Ausgangssignal „valid” anzeigt, dass die Ausgabe der Auswerteeinheit korrekt ist.The evaluation unit indicates the output signal FRW_LS that the current flow direction from the motor is directed into the phase connection of the power unit, wherein the output signal FRW_HS indicates that the current flow direction is directed from the power unit to the motor and the output signal "valid" indicates that the output of the evaluation unit is correct is.
Die Auswerteeinheit kann in einem System zur Motoransteuerung mit einer zentralen Steuereinheit enthalten sein, wobei das System aus der herkömmlichen Vorrichtung zur direkten Kommutierung zwischen in Reihe geschalteten leistungselektronischen Stellgliedern in einer Leistungsschalteranordnung mit induktiver Last besteht, wobei zusätzlich in der zentralen Steuereinheit die Auswerteeinheit eingefügt ist, wobei der Ausgang dieser Baugruppe über eine oder mehrere separate Leitungen an die übergeordnete Steuereinheit geführt ist und eine Synchronisierung der Position in der übergeordneten Steuereinheit ausgeführt wird.The evaluation unit may be contained in a system for controlling the motor with a central control unit, the system consisting of the conventional device for direct commutation between series-connected power electronic actuators in a circuit breaker arrangement with inductive load, in addition in the central control unit, the evaluation unit is inserted, wherein the output of this module is guided via one or more separate lines to the higher-level control unit and a synchronization of the position in the higher-level control unit is executed.
Die Information über die Stromrichtung in den Phasenanschlüssen kann anstelle über separate Leitungen über die bereits existierende Schnittstelle von der Auswerteeinheit zur übergeordneten Steuereinheit übertragen werden.The information about the current direction in the phase connections can be transmitted instead of via separate lines via the already existing interface of the evaluation to the parent control unit.
Die Auswerteeinheit kann in ein herkömmliches System zur Ansteuerung von BLDC-Motoren und von permanentmagneterregten Synchronmaschinen integriert sein, wobei der Ausgang der Auswerteeinheit über eine Leitung mit der übergeordneten Steuereinheit verbunden ist und ihr die Information über die Stromflussrichtung in den Phasenanschlüssen zur Verfügung stellt.The evaluation unit can be integrated in a conventional system for controlling BLDC motors and permanent magnet synchronous machines, wherein the output of the evaluation unit is connected via a line to the superordinate control unit and provides the information about the current flow direction in the phase terminals.
Bei extrem niedrigem Laststrom kann die Stromänderung in der Messinduktivität an den Schaltflanken nicht ausreichen, um die Komparatoren sicher auszulösen, wobei das Ausgangssignal „valid” auf niedrigen Pegel wechselt und eine andere Möglichkeit der Feststellung des Vorzeichens sign(I) des Stroms IMOT(t) oder eine andere Art der Detektion von Positionen eines Rotors auslöst.At extremely low load current, the current change in the measuring inductance at the switching edges may not be sufficient to safely trip the comparators, with the "valid" output signal going low and another way of determining the sign sign (I) of the current I MOT (t ) or another type of detection of positions of a rotor triggers.
Die Auswerteeinheit zur Erkennung der Stromflussrichtung kann in einer herkömmlichen Vorrichtung zur direkten Kommutierung zwischen in Reihe geschalteten leistungselektronischen Stellgliedern in einer Leistungsschalteranordnung mit induktiver Last oder in einer herkömmlichen Vorrichtung zur Regelung der Kommutierungsgeschwindigkeit zwischen in Reihe geschalteten leistungselektronischen Stellgliedern mit induktiver Last eingebracht sein und die dort bereits vorhandene Messeinrichtung zur Detektion der Stromkommutierung vom Beginn der Kommutierung und Ende der Kommutierung zur Gewinnung der Information über die Stromflussrichtung mitnutzen.The evaluation unit for detecting the direction of current flow can be incorporated in a conventional device for direct commutation between series-connected power electronic actuators in a circuit breaker arrangement with inductive load or in a conventional device for controlling the Kommutierungsgeschwindigkeit between series-connected power electronic actuators with inductive load and there already use existing measuring device for detecting the current commutation from the beginning of the commutation and end of the commutation to obtain the information about the current flow direction.
Die Funktionsweise besteht darin, dass die Generierung der Ansteuersignale für die elektrische Maschine so erfolgt, dass die Umkehr der Stromflussrichtung in mindestens einer Phase zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Generierung der ausgegebenen mittleren Phasenspannung UPH erfolgt.The mode of operation consists in that the generation of the drive signals for the electric machine takes place in such a way that the reversal of the current flow direction takes place in at least one phase at a specific time within the generation of the output average phase voltage U PH .
Der Zielzeitpunkt für die Umkehr der Stromflussrichtung kann der Vorzeichenwechsel ±sign(I) der mittleren Ansteuerspannung der betreffenden Phase oder das Erreichen der mittleren Ansteuerspannung von der halben positiven Versorgungsspannung sein.The target time for the reversal of the current flow direction may be the sign change ± sign (I) of the mean drive voltage of the relevant phase or the achievement of the average drive voltage of half the positive supply voltage.
Der Zielzeitpunkt für die Umkehr der Stromflussrichtung kann eine konstante Zeit vor dem Nulldurchgang oder hinter dem Nulldurchgang der mittleren Phasenspannung oder dem Erreichen der mittleren Phasenspannung UPH der halben positiven Versorgungsspannung sein.The target time for the reversal of the current flow direction may be a constant time before the zero crossing or after the zero crossing of the middle phase voltage or reaching the average phase voltage U PH half the positive supply voltage.
Der Zielzeitpunkt für die Umkehr der Stromflussrichtung kann durch eine konstante Phasenverschiebung gegenüber dem Nulldurchgang der mittleren Phasenspannung oder dem Erreichen der mittleren Phasenspannung UPH der halben positiven Versorgungsspannung gegeben sein.The target time for the reversal of the current flow direction can be given by a constant phase shift relative to the zero crossing of the average phase voltage or the achievement of the average phase voltage U PH of half the positive supply voltage.
Die Phasenverschiebung oder die Zeitdifferenz können abhängig von der detektierten Position des Rotors variiert werden, um geometrische Ungenauigkeiten der Maschine zu kompensieren.The phase shift or the time difference may be varied depending on the detected position of the rotor to compensate for geometric inaccuracies of the machine.
Zur Positionsdetektion wird das Vorzeichen des Stromes IMOT(t) an wenigstens eine Phase des Rotors der Maschine (
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mittels mehrerer Zeichnungen erläutert.The invention will be explained with reference to exemplary embodiments by means of several drawings.
Es zeigen:Show it:
und
and
In den
Es wird das Vorzeichen sign(I) des Phasenstroms IPH(t) ausgewertet und der Zeitpunkt tW des Vorzeichenwechsels ±sign(I) des Phasenstroms IMOT(t) in Übereinstimmung mit dem Zeitverlauf der Phasenspannung UPH(t) gebracht. Dazu ist eine Information über das Vorzeichen sign(I) des Phasenstroms IMOT(t) nötig. Diese Information des Vorzeichens sign(I) ist in
Es ist das Ziel, den Vorzeichenwechsel von +sign(I) in –sign(I) oder umgekehrt, entspricht im Folgenden ±sign(I), des Stroms IMOT(t) mit der ausgegebenen Phasenspannung UPH(t) zu synchronisieren. Dazu kann entweder
- – das Vorzeichen sign(I) des Stroms IMOT(t) zu einem bestimmten Zeitpunkt t abgefragt werden und eine entsprechende Generierung eines Korrektursignals erfolgen oder
- – der Zeitpunkt tW (in
4 ) des Vorzeichenwechsels ±sign(I) des Phasenstroms IMOT(t) abgefragt und je nach Lage innerhalb der Generierung der Phasenspannung UPH(t) auch dort ein korrigierender Eingriff in die Generierung der Phasenspannung UPH(t) vorgenommen werden.
- - The sign sign (I) of the current I MOT (t) are queried at a certain time t and carried out a corresponding generation of a correction signal or
- - the time t W (in
4 ) of the sign change ± sign (I) of the phase current I MOT (t) and, depending on the position within the generation of the phase voltage U PH (t), a corrective intervention in the generation of the phase voltage U PH (t) is also made there.
Zur parametrischen Anpassung an die Zeitkonstanten des Motors
Die in
- – einen
Leistungsteil 3 mit leistungselektronischen Stellgliedern, - –
eine Anordnung 50 zum Ansteuern der leistungselektronischen Stellglieder, - –
eine Messeinrichtung 55 , die mit einerMessinduktivität 54 verbunden ist und die ausgangsseitig Signale56 zur Verfügung stellt, - – eine übergeordnete Steuereinheit
5 zur Ansteuerung der elektrischen Maschine2 , z. B. des BLDC-Motors oder der permanentmagneterregten Synchronmaschine.
- - a
power unit 3 with power electronic actuators, - - an
arrangement 50 for driving the power electronic actuators, - - a
measuring device 55 that with a measuringinductance 54 is connected and the output side signals56 provides - - a higher-
level control unit 5 for controlling theelectric machine 2 , z. B. the BLDC motor or the permanent magnet synchronous machine.
Die meisten der genannten Einheiten sind bereits in bekannten Einrichtungen zur Ansteuerung enthalten, die aber keine Detektion von Positionen eines Rotors enthalten. Erfindungsgemäß sind zur Ansteuerung zu ergänzen:
- – die
Messeinrichtung 55 , die mit einerMessinduktivität 54 verbunden ist und ein Signal zur Verfügung stellt, an dem die Flussrichtung des Stromes IMOT(t) festgestellt werden kann, und - – die
Auswerteeinheit 9 zur Erkennung/Feststellung der Stromflussrichtung.
- - the
measuring device 55 that with a measuringinductance 54 is connected and provides a signal at which the flow direction of the current I MOT (t) can be detected, and - - the
evaluation unit 9 for detecting / determining the current flow direction.
Besonders interessant ist die Verwendung der hier vorgeschlagenen Einrichtung, wenn eine der Vorrichtungen, die in der Druckschrift
Eine vorzugsweise Ausführungsform der Messeinrichtung
Eine (oft bereits im Aufbau enthaltene parasitäre) Induktivität
Die erfindungsgemäße Auswerteeinheit
Die Auswertereinheit
- – eingangsseitig vier Flip-Flops
10 ,11 ,12 ,13 , - – zwei den Flip-Flops
10 ,11 ,12 ,13 nachgeordnete ODER-Glieder 21 ,22 und - – ausgangsseitig ein den ODER-Gliedern
21 ,22 nachgeschaltetes XOR-Glied27 , die derart miteinander verschaltet sind, dass von den Ausgangsleitungen14 ,15 der Anordnung zur Detektion vom Beginn der Kommutierung und Ende der Kommutierung (Messeinrichtung55 ) aus an das erste Flip-Flop10 und das zweite Flip-Flop11 die Ausgangsleitungen14 geführt, während an das dritte Flip-Flop12 und das vierte Flip-Flop13 die Ausgangsleitung15 geführt ist, wobei an die RESET-Eingänge R der vier Flip-Flops10 ,11 ,12 ,13 Leitungen16 ,17 ,18 ,19 geführt sind, die mit der PWM-Signale führenden Ausgangsleitung20 in Verbindung stehen und die mit diesem PWM-Signal von Seiten der übergeordneten Steuereinheit5 bedient werden, wobei dem ersten Flip-Flop10 und dem vierten Flip-Flop13 das ODER-Glied21 nachgeschaltet ist und dem zweiten Flip-Flop11 und dem dritten Flip-Flop13 das zweite ODER-Glied22 nachgeschaltet ist, wobei vom Ausgang Q des ersten Flip-Flops10 eine Signalleitung23 an einen der Eingänge des ersten ODER-Gliedes21 zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_LS_H geführt ist, wobei vom Ausgang Q des vierten Flip-Flops13 eine Signalleitung24 an den anderen Eingang des ersten ODER-Gliedes21 zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_LS_L geführt ist, wobei vom Ausgang Q des zweiten Flip-Flops11 eine Signalleitung25 an einen der Eingänge des zweiten ODER-Gliedes22 zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_HS_L geführt ist, wobei vom Ausgang Q des dritten Flip-Flops12 eine Signalleitung26 an den zweiten Eingang des zweiten ODER-Gliedes22 zur Übertragung des Freilaufsignals FRW_HS_H geführt ist, wobei vom Ausgang des ersten ODER-Gliedes21 eine Signalleitung28 zur übergeordneten Steuereinheit5 , auf der das Freilaufsignal FRW_LS übertragen wird, und vom Ausgang des zweiten ODER-Gliedes22 eine Signalleitung29 zur übergeordneten Steuereinheit5 , auf der das Freilaufsignals FRW_HS übertragen wird, geführt sind, wobei eine erste Abzweigleitung30 der Signalleitung28 an den ersten Eingang des XOR-Gliedes27 geführt und eine zweite Abzweigleitung31 der Signalleitung29 an den zweiten Eingang des XOR-Gliedes27 geführt sind, wobei vom XOR-Glied27 eine Signalleitung32 an die übergeordnete Signalleitung5 geführt ist, auf der das Bestätigungssignal „valid” übertragen wird.
- - Four flip-flops on the
input side 10 .11 .12 .13 . - - two of the flip-
flops 10 .11 .12 .13 downstream ORmembers 21 .22 and - - On the output side, the
OR elements 21 .22 downstream XOR element 27 , which are interconnected in such a way that from the output lines14 .15 the arrangement for detection of the beginning of the commutation and end of the commutation (measuring device55 ) off to the first flip-flop 10 and the second flip-flop11 theoutput lines 14 passed while on the third flip-flop 12 and the fourth flip-flop 13 theoutput line 15 is passed, wherein the RESET inputs R of the four flip-flops 10 .11 .12 .13 cables 16 .17 .18 .19 are guided, with the PWM signals leading output line20 and communicate with this PWM signal from the parent control unit5 be served, the first flip-flop10 and the fourth flip-flop13 the OR gate21 is connected downstream and the second flip-flop11 and the third flip-flop13 the second OR gate22 is followed, wherein the output Q of the first flip-flop10 a signal line23 to one of the inputs of the first OR gate21 for transmitting the freewheel signal FRW_LS_H is performed, wherein the output Q of the fourth flip-flop13 a signal line24 to the other input of the first OR gate21 for the transmission of the freewheel signal FRW_LS_L is performed, wherein the output Q of the second flip-flop11 a signal line25 to one of the entrances of the second OR gate22 for the transmission of the freewheel signal FRW_HS_L is performed, wherein the output Q of the third flip-flop12 a signal line26 to the second input of the second OR gate22 for transmitting the freewheel signal FRW_HS_H is performed, wherein the output of the first OR gate21 a signal line28 to the higher-level control unit5 on which the freewheel signal FRW_LS is transmitted, and the output of the second OR gate22 a signal line29 to the higher-level control unit5 , on which the freewheeling signal FRW_HS is transmitted, are guided, wherein a first branch line30 the signal line28 to the first input of the XOR gate27 guided and a second branch line31 the signal line29 to the second input of the XOR gate27 are guided, wherein the XOR element27 a signal line32 to the higher-level signal line5 on which the confirmation signal "valid" is transmitted.
Der Aufbau ist so verschaltet, dass, wenn gültiges Signal didt_p bzw. didt_n zur Verfügung steht, immer genau eines der Flip-Flops ein ,1'-Signal ausgibt. Im Zeitintervall PWM = '1' gibt das Flip-Flop
Das Ausgangssignal FRW_LS indikatiert, dass die Stromflussrichtung vom Rotor des Motors
Die Messung der Stromflussrichtung mit der Induktivität benötigt in der Applikation einen Mindeststrom, um korrekt zu funktionieren. In einigen Spezialfällen bei extrem niedrigem Laststrom kann es nötig sein, dass die Stromänderung in der Induktivität an den Schaltflanken nicht ausreicht, um die Komparatoren
Eine bevorzugte Form der Implementierung der vorgestellten Einrichtung in ein System zur Motoransteuerung ist in
Die Synchronisierung der Position des Rotors des Motors
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Information über die Stromrichtung in den Phasenanschlüssen anstelle über separate Leitungen über die bereits existierende Schnittstelle
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- EinrichtungFacility
- 22
- Maschinemachine
- 33
- Leistungsteilpower unit
- 44
- Messeinrichtung nach dem Stand der TechnikMeasuring device according to the prior art
- 55
- Regelungseinrichtung/übergeordnete SteuereinheitControl device / higher-level control unit
- 66
- SpannungsversorgungseinheitPower supply unit
- 77
- Erster KomparatorFirst comparator
- 88th
- Zweiter KomparatorSecond comparator
- 99
- Auswerteeinheitevaluation
- 1010
- Erstes Flip-FlopFirst flip-flop
- 1111
- Zweites Flip-FlopSecond flip-flop
- 1212
- Drittes Flip-FlopThird flip-flop
- 1313
- Viertes Flip-FlopFourth flip-flop
- 1414
- Ausgangsleitungoutput line
- 1515
- Ausgangsleitungoutput line
- 1616
- Leitungmanagement
- 1717
- Leitungmanagement
- 1818
- Leitungmanagement
- 1919
- Leitungmanagement
- 2020
- Ausgangsleitungoutput line
- 2121
- Erstes ODER-GliedFirst OR member
- 2222
- Zweites ODER-GliedSecond OR member
- 2323
- Signalleitungsignal line
- 2424
- Signalleitungsignal line
- 2525
- Signalleitungsignal line
- 2626
- Signalleitungsignal line
- 2727
- XOR-GliedXOR gate
- 2828
- Signalleitungsignal line
- 2929
- Signalleitungsignal line
- 3030
- Erste AbzweigleitungFirst branch line
- 3131
- Zweite AbzweigleitungSecond branch line
- 3232
- Signalleitungsignal line
- 5050
- Anordnung zum Ansteuern von leistungselektronischen StellgliedernArrangement for driving power electronic actuators
- 5151
- erstes Stellgliedfirst actuator
- 5252
- zweites Stellgliedsecond actuator
- 5353
- zentrale Steuereinheitcentral control unit
- 5454
- Messinduktivitätmeasuring inductance
- 5555
- Messeinrichtung zur Detektion der StromkommutierungMeasuring device for the detection of current commutation
- 5656
- Leitungmanagement
- 5757
- Schnittstelle/InterfaceleitungenInterface / Interface cables
- UPH(t)U PH (t)
- Phasenspannungphase voltage
- IMOT(t)I MOT (t)
- Phasenstromphase current
- VrefVref
- Referenzspannung reference voltage
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Publication Number | Publication Date |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014107949A1 (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-17 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Method and device for detecting a zero crossing of a current through a strand of a brushless DC motor |
DE102014107946A1 (en) * | 2014-06-05 | 2015-12-17 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Method for measuring the back EMF in a string of a brushless DC motor |
DE102021129993A1 (en) | 2021-11-17 | 2023-05-17 | Miele & Cie. Kg | Method for operating a drive system with a single-phase synchronous motor |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2511567A1 (en) * | 1975-03-17 | 1976-09-30 | Teldix Gmbh | Brushless high output rotating electrical machine - has non-magnetic and non-conducting stator body |
US5254914A (en) * | 1990-06-29 | 1993-10-19 | Seagate Technology, Inc. | Position detection for a brushless DC motor without Hall effect devices using a mutual inductance detection method |
EP1005716A1 (en) * | 1997-08-18 | 2000-06-07 | Rolf Strothmann | Separately excited electric machine |
DE112007000429T5 (en) * | 2006-03-09 | 2008-12-11 | International Recitifier Corporation, El Segundo | Switch-node based, sensorless motor control for a PM motor |
DE112007000833T5 (en) * | 2006-04-03 | 2009-02-19 | International Rectifier Corporation, El Segundo | A circuit for using the sign changes of a motor phase and the back EMF currents of a motor phase for controlling PWM |
DE102007063386A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Trimos Gmbh | Electrical rotor positions determining method for electrical machine, involves performing measurements with movable and stationary rotors for determining rotor position for starting electrical machine |
DE102008026500A1 (en) * | 2007-12-30 | 2009-07-09 | Trimos Gmbh | Commutation speed regulating method for use between MOSFET and diode, involves storing one of time intervals as parameter on lines so that commutation duration is held in relationship during changing of conditions of switch arrangement |
DE102008026499A1 (en) * | 2007-12-30 | 2009-12-10 | Trimos Gmbh | Direct commutation device for use between e.g. diodes, in circuit-breaker arrangement, has driver circuits connected with programming and control unit via signal lines and with circuit-breaker arrangement via control signal lines |
-
2012
- 2012-06-25 DE DE102012012762.6A patent/DE102012012762B4/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2511567A1 (en) * | 1975-03-17 | 1976-09-30 | Teldix Gmbh | Brushless high output rotating electrical machine - has non-magnetic and non-conducting stator body |
US5254914A (en) * | 1990-06-29 | 1993-10-19 | Seagate Technology, Inc. | Position detection for a brushless DC motor without Hall effect devices using a mutual inductance detection method |
EP1005716A1 (en) * | 1997-08-18 | 2000-06-07 | Rolf Strothmann | Separately excited electric machine |
DE112007000429T5 (en) * | 2006-03-09 | 2008-12-11 | International Recitifier Corporation, El Segundo | Switch-node based, sensorless motor control for a PM motor |
DE112007000833T5 (en) * | 2006-04-03 | 2009-02-19 | International Rectifier Corporation, El Segundo | A circuit for using the sign changes of a motor phase and the back EMF currents of a motor phase for controlling PWM |
DE102007063386A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Trimos Gmbh | Electrical rotor positions determining method for electrical machine, involves performing measurements with movable and stationary rotors for determining rotor position for starting electrical machine |
DE102008026500A1 (en) * | 2007-12-30 | 2009-07-09 | Trimos Gmbh | Commutation speed regulating method for use between MOSFET and diode, involves storing one of time intervals as parameter on lines so that commutation duration is held in relationship during changing of conditions of switch arrangement |
DE102008026499A1 (en) * | 2007-12-30 | 2009-12-10 | Trimos Gmbh | Direct commutation device for use between e.g. diodes, in circuit-breaker arrangement, has driver circuits connected with programming and control unit via signal lines and with circuit-breaker arrangement via control signal lines |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Atmel: AVR443: Sensor-based control of three phase Brushless DC motor, Seiten 1 bis 6, 2006, Firmenschrift * |
Atmel: AVR444: Sensorless control of 3-Phase brushless DC motors, Seiten 1 bis 13, 2005, Firmenschrift * |
DOBRUCKY [et al.]: Real-Time PMSM Rotor Position Estimator. Based an Virtual HF Injection Methode (VHFIM), In proc. EPE' 05, September 2005, Dresden, Seiten 1 bis 8 * |
H.D. PERASSI: Feldorientierte Regelung der permanenterregten Synchronmaschine ohne Lagegeber für den gesamten Drehzahlbereich bis zum Stillstand, Dissertation, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, TU Ilmenau, Seiten 1 bis 136, 4.12.2006 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012012762A1 (en) | 2014-01-02 |
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R020 | Patent grant now final |