DE4113250A1 - Steuereinheit fuer einen synchronmotor - Google Patents
Steuereinheit fuer einen synchronmotorInfo
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- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit eines
Elektromotors und im besonderen auf eine Steuereinheit ei
nes Synchronmotors, der für eine Steuerung einer gleichmä
ßigen Drehung von niederen bis zu hohen Drehzahlen geeignet
ist.
Als Steuerverfahren für einen herkömmlichen Synchronmotor
ist diese z. B. in der japanischen Patentanmeldung "No. 62-
2 59 399, JP-A-62-1 14 494 und JP-A-1-3 03 091" entsprechend
Fig. 1 beschrieben. Wird ein Magnetpol eines Stators erregt,
wobei sich ein (zur Drehrichtung entgegengesetztes) Ende
des Magnetpoles eines Rotors in der Position P befindet, so
bewegt sich der Rotor in Pfeilrichtung und erreicht über
eine Position Q eine Position R. Weil jedoch der Rotor auch
noch in der Position R gleichmäßig erregt wird, wirkt eine
Bremskraft auf den Rotor und verhindert damit eine gleich
mäßige Drehung des Motors.
Wie bei A in Fig. 2 gezeigt, wird ein Rechtecksignal eines
Erregerstromes fortgesetzt über einige Zeit dem Stator zu
geführt, selbst wenn der Rotor ausgehend von Position P die
Position R erreicht hat. Weil demnach die Erregungszeit
lange ist und ein starker Strom durch den Stator fließt,
während die Drehbewegung des Elektromotors gering ist,
wächst der Leistungsverbrauch und die Drehbewegung des
Elektromotors ist nicht gleichmäßig und anfällig für das
Entstehen von Schwingungen.
Es wurde eine sogenanntes Stromsparverfahren vorgeschlagen,
bei der der an den Stator gelieferte Erregerstrom geteilt
wird in einen Ausgangssignalabschnitt a, der während der
Bewegung eines Magnetpolendes des Rotors von der Position P
nach Q erzeugt wird, in einen Ausgangssignalabschnitt b von
der Position Q nach R und in einen Ausgangssignalabschnitt
c von der Position R bis zum Verschwinden des Erregerstro
mes, und bei der das Ausgangssignal in Abschnitt c abge
stellt wird, weil es eine Bremskraft an dem Elektomotor
ist, und das Ausgangssignal in Abschnitt b abgestellt wird,
weil es bei Ausnützung der Trägheit des Rotors aufgrund der
Antriebskraft in Abschnitt a nicht nötig ist, so daß ledig
lich das Ausgangssignal in Abschnitt a an den Stator ange
legt wird, wie bei B in Fig. 2 gezeigt.
In diesem Falle ist auch die Dauer des Ausgangssignals b
kurz, wenn die Drehzahl des Motors erhöht wird und die Be
wegungszeit von Position P nach Q kurz ist. Trotzdem wird
ein Ausgangssignal verkleinert zum Verringern der Drehzahl,
wenn die Drehzahl verringert wird. Wenn sich die Last er
höht, wird die Dauer des Ausgangssignals auf maximale Dauer
verlängert.
Bei der Stromsparverfahren erhöht sich die Drehmomentwel
ligkeit und die Schwingung des Motors wird stark bei gerin
ger oder keiner Last, wenn ein Magnetpol des Rotors aus Ma
terial von seltenen Erden mit hoher magnetischer Kraft ver
wendet wird, oder eine Erregerspannung erhöht wird, um bei
geringer Drehzahl ein hohes Drehmoment zu erhalten. Über
steigt die Drehzahl die Synchrondrehzahl beträchtlich, so
wird das Erregerausgangssignal auf Null geregelt und die
Drehzahl erniedrigt, bis sie innerhalb eines Synchrondreh
zahlbereiches fällt. Erreicht sie jedoch den Synchrondreh
zahlbereich und das Ausgangssignal liegt wieder an, werden
Schwingungen erzeugt und eine gleichförmige Drehbewegung
wird verhindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Lösen der bei
dem Stand der Technik auftretenden Probleme eine Steuerein
heit eines Elektromotors zu schaffen und die Drehbewegung
des Elektromotors von niederen bis zu hohen Drehzahlen mit
weniger Schwingungen gleichmäßig steuert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat eine erfindungsgemäße
Steuereinheit eines Synchronmotors einen Mehrphasensyn
chronmotor, eine Mehrphasen-Rechtecksignal-Oszillatorschal
tung, eine Magnetpolpositions-Erkennungseinheit zum Erken
nen der Magnetpolposition eines Rotors des Mehrphasensyn
chronmotors, einer Einheit zur Berechnung einer Periode zum
Erkennen der Magnetpolposition des Rotors durch die Magnet
polpositions-Erkennungseinheit, eine Einheit zum Teilen ei
nes Mehrphasen-Rechtecksignals für jede Phase, aus der
Mehrphasen-Rechtecksignal-Oszillatorschaltung in eine Viel
zahl von Abschnitten, um für jede Periode geteilte Rechtec
kimpulse zu erzeugen, und eine Erregerstrom-Steuereinheit
zum Steuern der geteilten Rechteckimpulse für jede Phase
entsprechend der Erkennungsperiode, um den Statorwicklungen
des Motors Impulsen zuzuführen.
Erfindungsgemäß wird zum Erzeugen der geteilten Rechteckim
pulse jedes der Mehrphasen-Rechtecksignale zum Stator in
eine Vielzahl von Abschnitten für jede Periode geteilt und
ein Spannungswert oder eine Impulsdauer der geteilten
Rechteckimpulse wird gemäß einer Differenz einer Istdreh
zahl N des Rotors und der Synchrondrehzahl NS gesteuert.
Genauer gesagt wird der Spannungswert oder die Impulsdauer
der geteilten Rechteckimpulse für jede Phase verringert,
wenn N<NS gilt. Vorzugsweise wird eine Zeit gezählt, die
zum Drehen des Rotors um einen Phasenwinkel, der einem
Drehphasenwinkel des geteilten Rechteckimpulses für jede
Phase entspricht, benötigt wird, damit der zugehörige
Rechteckimpuls die entsprechende Phase gemäß der gezählten
Zeit steuert.
Weil der Motor gemäß einer Anlaufkennlinie eines bürstenlo
sen Motors anläuft und mit Erreichen einer Synchrondrehzahl
automatisch auf synchrone Arbeitsweise umgeschaltet wird,
wird sogar bei Änderung einer Last eine gleichmäßige An
triebsweise erreicht.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu
tert.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Arbeitsweise eines herkömmli
chen Synchronmotors;
Fig. 2 zeigt Kurvenformen von Erregerströmen, die dem Sta
tor eines Synchronmotors zugeführt werden;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das ein typisches Ausführungsbei
spiel einer Steuereinheit eines Elektromotors gemäß der Er
findung schematisch zeigt;
Fig. 4A bis 4H zeigen Kurvenformen von Signalen an Ab
schnitten der Steuereinheit nach Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Aus
gangssignal- Steuereinheit nach Fig. 3 zeigt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der Aus
gangssignal-Steuereinheit nach Fig. 3 erklärt; und
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Arbeitsweise einer Ab
schnittsentscheidungseinheit nach Fig. 3 erklärt.
Fig. 3 zeigt an Hand eines Blockdiagramms ein typ. Beispiel
einer erfindungsgemäßen Steuereinheit für einen Synchronmo
tor. Fig. 4A bis 4H sind Zeitdiagramme, welche die Kurven
der Signale an Abschnitten von Fig. 3 zeigen.
In Fig. 3 bezeichnet 6 einen Mehrphasensynchronmotor, der
im Ausführungsbeispiel ein Dreiphasensynchronmotor ist, auf
den jedoch die Erfindung nicht beschränkt ist und der z. B.
sowohl ein Zweiphasen- als auch ein Vierphasensynchronmotor
sein könnte. 2 bezeichnet eine Hochfrequenz-Oszillator
schaltung, die ein Taktsignal CL (Fig. 4A) mit einer Takt
frequenz von z. B. 4 MHz erzeugt, das wiederum einem Drei
phasen-Rechtecksignal-Generator 4 zugeführt wird. Der Drei
phasen-Rechtecksignal-Generator 4 wird im voraus mit einer
Ausgangssignalsollfrequenz f, basierend auf folgender Glei
chung
Ns = (120*f/P)*(1-S)
versorgt, wobei Ns eine Synchrondrehzahl (U/min) des Motors
ist, f eine Frequenz (Hz) ist, P die Anzahl der Pole ist
und S ein Schlupf ist.
Dementsprechend teilt der Generator 4 die Frequenz des
Taktsignals CL und erzeugt Dreiphasen-Rechtecksignale mit
einer Frequenz f, wie Fig. 4B zeigt.
In der Nähe des Rotors des Motors 6 befinden sich Aufnehmer
8, wie z. B. Hallsensoren, zur Erkennung einer Magnetpolpo
sition des Rotors. Die Anzahl der Hallsensoren ist bei
spielsweise drei und die Sensoren werden am Rande des Ro
tors in 30 Grad Abständen angebracht. In der Zeichnung wird
zu deren Vereinfachung nur ein Hallsensor 8 gezeigt. Aus
gangssignale der Hallsensoren 8 werden einer Hallsignaler
zeugungsschaltung 10 zugeführt, die gemäß 4C bzw. 4D Hall
rechtecksignale (entsprechend der Rechtecksignale, die vom
Dreiphasen-Rechtecksignal-Generator 4 erzeugt werden) aus
Dreiphasen-Rechtecksignalen erzeugt, wie in Fig. 4C bzw.
4D gezeigt, die an einen Zähler 12 gegeben werden. Der Zäh
ler 12 zählt die Taktsignale CL zwischen einer steigenden
und einer fallenden Flanke eines jeden Hallrechtecksignals
und führt seine Ergebniszählerstände ma bis mc einem Ver
gleicher 14 zu. Der Vergleicher 14 vergleicht die Zähler
stände ma bis mc für das Hallrechtecksignal für jede Phase
mit einem vorbestimmten Sollwert n und führt Signale 14U,
14V und 14W als Anzeige der Vergleichsergebnisse Ausgangs
steuereinheiten 16U bis 16W zu. Die Ausgangssteuereinheiten
16U bis 16W teilen die Dreiphasen-Rechtecksignale für die
jeweiligen entsprechenden Phasen in drei Blöcke und steuern
die Blöcke auf Grund der entsprechenden Vergleichsergeb
nisse, um Treibersignale (Fig. 4E) zu Erregerwicklungen 30U
bis 30W des Stators zu schicken.
Der Zähler 12, der Vergleicher 14, die Ausgangssteuerein
heiten 16U bis 16W und eine Abschnittsentscheidungseinheit
18 bilden eine Erregersignalerzeugungseinheit, deren Ar
beitsweise nun beschrieben wird. Der Zähler 12 beinhaltet
Zählerschaltungen 12U, 12V und 12W, die die Hallrechtecksi
gnale für die Phasen U, V und W auswerten. Die Zählerschal
tung 12U zählt Zeiten von drei verschiedenen Abschnitten
A′, B′und C′ der zugehörigen Hallrechtecksignale (siehe a
in Fig. 4C). Die Zählerschaltung 12U wird bei einer stei
genden Flanke Uu des Hallrechtecksignals der Phase U (Fig.
4C) auf Null zurückgesetzt und beginnt die Taktsignale CL
zu zählen, bis eine fallende Flanke Wd des Hallrechtecksi
gnals der Phase W erscheint, so daß ihr Zählstand ma als
Zeit für den Abschnitt A′ in den Vergleicher 14 eingegeben
wird. Zur gleichen Zeit wird die Zählerschaltung 12U von
der fallenden Flanke Wd des Hallrechtecksignals der Phase W
zurückgesetzt und zählt dann die Taktsignale CL, bis eine
steigende Flanke Vu des Hallrechtecksignals der Phase V er
scheint, zum Erzeugen seines Zählstandes mb als eine Zeit
des Abschnitts B′. Ähnlich zählt die Zählerschaltung 12U
das Taktsignal CL von der steigenden Flanke Vu der Phase V
bis zu einer fallenden Flanke Ud der Phase U zum Erzeugen
seines Zählstandes mc als eine Zeit des Abschnitts C′. Der
Reihe nach erzeugt die Zählerschaltung 12U die Zählerstände
ma bis mc in ähnlicher Weise. Desweiteren zählen auch die
Zählerschaltungen 12V und 12W den Takt und erzeugen Zeiten
ma bis mc für die Abschnitte hinsichtlich der Phasen V und
W in ähnlicher Weise.
Der Sollwert n, der dem Vergleicher 14 zugeführt wird, ist
ein Wert, der irgendeine Zeit für die dreigeteilten Ab
schnitte a, b und c des Rechtecksignals (Fig. 4B) dar
stellt, welches von dem Dreiphasen-Rechtecksignal-Generator
4 erzeugt wird und der z. B. ein Zählstand für das Taktsi
gnals CL zwischen der steigenden Flanke Uu der Phase U und
der fallenden Flanke Wd der Phase W ist. Der Vergleicher 14
beinhaltet Vergleichsschaltungen 14U, 14V und 14W, welche
die Zählstände ma, mb und mc der Zählerschaltungen 12U, 12V
und 12W mit dem Sollwert n vergleichen und die Vergleich
sergebnisse 14U, 14V und 14W für die entsprechenden Phasen
U, V und W jeweils den Ausgangssteuereinheiten 16U bis 16W
zuführt.
Jede der Ausgangssteuereinheiten 16U bis 16W beinhaltet
eine Dreiteilesignal-Erzeugungseinheit und eine Ausgangs
steuereinheit. Fig. 5 zeigt nur eine Anordnung der Aus
gangssteuereinheit 16U, die Ausgangssteuereinheiten 16V und
16W sind jedoch ähnlich gestaltet.
Gemäß Fig. 5 erzeugt eine Dreiteilesignal-Erzeugungseinheit
16U-1 einen ersten Rechteckimpuls UA, der kurz vor einer
Zeitperiode A (a in Fig. 4E) von der steigenden Flanke Uu
der Phase U (a in Fig. 4B) bis zur fallenden Flanke Wd der
Phase W des Rechtecksignals endet, das von dem Dreiphasen-
Rechtecksignal-Generator 4 erzeugt ist, einen zweiten
Rechteckimpuls UB, der kurz vor einer Zeitperiode B von der
fallenden Flanke Wd bis zur steigenden Flanke Vu der Phase
V endet, und einen dritten Rechteckimpuls UC, der kurz vor
einer Zeitperiode C von der steigenden Flanke Vu bis zur
fallenden Flanke Ud der Phase U endet. Die so erzeugten
Rechteckimpulse UA bis UC werden aufeinanderfolgend einer
Ausgangssteuerschaltung 16U-2 zugeführt. Die Arbeitsweise
der Ausgangssteuerschaltung 16U-2 wird an Hand eines Fluß
diagramms in Fig. 6 beschrieben.
Als erstes wird in einem Schritt 60 aufgrund des Ausgangs
signals der Abschnittsentscheidungseinheit 18 eine Ent
scheidung getroffen, zu welchem Abschnitt der Abschnitte A
bis E das vom Dreiphasen-Rechtecksignal-Generator 4 er
zeugte Rechtecksignal der Phase U (a in Fig. 4B) gehört.
Die Abschnittsentscheidungseinheit 18 bestimmt den Ab
schnitt der Phase U gemäß Signalwerten der Phasen U, V und
W wie in Fig. 7 gezeigt. Genauer gesagt, wenn die Signal
werte der Phasen U, V und W z. B. 1 (high), 0 (low) und 1
(high) sind, so ist A der Abschnitt der Phase U und UA gilt
als Ausgangsrechteckimpuls der Dreiteilesignal-Erzeugungs
schaltung 16U-1. Wenn die Signalwerte der Phasen U, V und W
(1,0,1) oder (0,1,1) sind, werden die Abschnitte B oder C
gewählt, und bei (0,1,0), (0,1,1) oder (0,0,1), werden die
Abschnitte D,E oder F gewählt. In ähnlicher Weise erfolgt
die Wahl für die Phasen V und W und die Entscheidungsergeb
nisse gehen zu den Ausgangssteuerschaltungen 16U-2, 16V-2
und 16W-2. Wird demnach bei dem Schritt 60 erkannt, daß der
Abschnitt der Phases U der Abschnitt A ist, wird aufgrund
des Vergleichsergebnisses der Vergleichsschaltung 14U für
den Zählstand ma ermittelt, ob n größer als ma ist oder
nicht (Schritt 62). Wenn nma ( Drehzahl N kleiner als
die oder gleich der Synchrondrehzahl Ns) (Fig. 4D), so
schreitet der Prozeß zu einem Schritt 70 weiter und der
Rechteckimpuls UA der Erzeugungsschaltung wird unverändert
Statorwicklung 30U zugeführt. Andererseits schreitet bei n
<ma (n<Ns) der Prozeß zu einem Schritt 64 weiter, bei dem
eine Ausgangsspannung des Rechteckimpulses UA um einen fest
vorgegebenen Wert verringert und abgegeben wird. Anstatt
der Spannungsverringerung kann die Dauer To (Impulsbreite)
des Rechteckimpulses UA um einen fest vorgegebenen Wert
verkürzt werden oder, der Zeitpunkt der fallenden Flanke
vorverlegt werden (Fig. 4F). Dann wird überprüft, ob eine
abgelaufene Zeit t an einem Anstiegszeitpunkt t1 des
Rechtecksignals eine vorgegebene Zeit To (Impulsbreite des
dreigeteilten Rechtecksignals UA) erreicht oder nicht
(Schritt 66). Wenn nicht, kehrt der Prozeß zum Schritt 64
zurück, wenn ja, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 70
weiter, bei dem der Zähler 12U gelöscht wird. Erreicht die
abgelaufene Zeit t die Zeit T1 des Abschnitts A, wird der
Zähler 12U gesetzt (Schritt 72) und zählt wieder die Takt
signale CL. Auf diese Weise wird die Ausgangsspannung (oder
Dauer) des Rechteckimpulses UA gemäß dem Zählstand ma ge
steuert. Die abgelaufene Zeit t kann durch Zählen des Takt
signals CL gemessen werden.
Wird der Abschnitt B der Phase U des Dreiphasenrechtecksi
gnals erkannt (Schritt 74), so wird in gleicher Weise wie
bei den Schritten 62 bis 72 der Rechteckimpuls UB auf der
Basis des Vergleichsergebnis der Vergleichsschaltung 14U
für den Zählstand mb gesteuert. Der Rechteckimpuls UC der
Phase U wird in gleicher Weise gesteuert (Schritte 78 bis
80). Der Rechteckimpuls wird nicht für die Abschnitte D, E
und F des Dreiphasenrechtecksignals der Phase U erzeugt.
Dementsprechend wird der Prozeß erneut vom Schritt 60 an
durchgeführt, wenn ein nächster Rechteckimpuls UA des Drei
phasensignals der Phase U angelegt wird.
Die gleiche Überprüfung wird für die Phasen V und W von den
Ausgangssteuereinheiten 16V und 16W durchgeführt.
Da nach dem Anlaufen nma, mb und mc ist, werden demnach
die Dreiphasen-Rechteckimpulse UA, UB und UC unverändert
abgegeben und die Ausgangssteuerschaltungen 16U-2, 16V-2
und 16W-2 geben die Rechteckimpulse unverändert ab, bis die
Drehzahl die Synchrondrehzahl erreicht. Ist nach Erreichen
der Synchrongeschwindigkeit aufgrund einer Änderung der
Last N<Ns, so wird die Ausgangsspannung des Rechteckim
pulses heruntergeregelt (oder die Impulsbreite verkürzt).
Auf diese Weise wird der Motor bei Änderung der Last auto
matisch gleichmäßig geregelt, ohne das Erregersignal des
Stators von Anlauf- auf Synchronarbeitsweise umschalten zu
müssen.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Auflösung der Regelung
verbessert, weil der Dreiphasenrechteckimpuls in drei
Rechteckimpulse geteilt wird und die Regelung auf Grund des
Vergleichsergebnisses für jeden Rechteckimpulses ausgeführt
wird, und weil das Erregersignal zum Stator einer Sinus
welle ähnelt im Vergleich zur Steuerung durch einen
Rechteckimpuls, gemäß (B) in Fig. 2, kann die Drehbewegung
mit weniger Schwingungen gleichmäßig gemacht werden, beson
ders bei niedriger Drehzahl.
Die drei Rechteckimpulse sind derart aufgeteil, daß der Im
puls des Abschnitts A der Drehung des Motors dient, der Im
puls des Abschnitts B dem sofortigen Abstoppen des Rotors
dient und der Impuls des Abschnitts C der Unterdrückung der
Überdrehung des Rotors dient. Die Impulse eines jeden Ab
schnitts können zur Stabilisierung der Motordrehung gesteu
ert werden. Folglich kann, verglichen mit dem Stand der
Technik, die Gleichmäßigkeit der Drehbewegung verbessert
werden und Abweichungen von der Synchronität in Richtung
höherer Drehzahlen können verhindert werden.
Im Ausführungsbeispiel wird die Spannung oder die Impuls
breite des Rechteckimpulses gesteuert, während gemäß Fig.
4H und 4G eine Impulsbreiten- bzw. PWM-Steuerung vorgenom
men und das PWM-gesteuerte Signal dem Stator als Erregersi
gnal zugeführt werden kann. Im einzelnen können Impulssi
gnale mit der gleichen Periode Ts wie die Phasen der Drei
phasen-Rechtecksignale erzeugt und die Tastverhältnisse für
die geteilten Abschnitte A, B und C für jede der Phasen ge
mäß entsprechenden Vergleichsergebnissen, des Vergleichers
14 gesteuert werden.
Vorzugsweise wird zur Stromersparnis ein Wert zur Impuls
breitenmodulation in Proportionalregelung berechnet und das
Tastverhältnis der geteilten Abschnitte A, B und C ist im
Synchronzustand 50% oder mehr. Die Abweichung von der Syn
chrondrehzahl wird so (besonders bei hohen Drehzahlen) aufs
äußerste verringert und eine Schwingungserzeugung beim Wie
dereintritt in die Synchronarbeitsweise abgeschwächt.
Bei dem Ausführungsbeispiel hat der Zähler 12 drei Zähl
schaltungen, während die gleiche Funktion von einer oder
zwei Zählschaltungen erreicht werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel werden ma, mb und mc für die
Phasen zum Steuern der Rechteckimpulse für die entspre
chende Phase ermittelt, während ein Zählstand für minde
stens eine Phase ermittelt und die ermittelten Werte ma bis
mc zur Steuerung der Rechteckimpulse aller Phasen genutzt
werden können.
Weiterhin werden Zeiten für die dreigeteilten Abschnitte
A′, B′ und C′ des Hallrechtecksignals, als Zählerstände ma,
mb und mc gezählt, während zum entsprechenden Steuern der
dreigeteilten Rechteckimpulse die Periode des Hallrechteck
signals gezählt werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel wird ein Rechtecksignal in drei
Abschnitte geteilt, während es auch in zwei oder mehr Ab
schnitte aufgeteilt werden kann. Weiterhin werden die drei
geteilten Rechteckimpulse UA, UB und UC gemäß den dazugehö
rigen Zählständen ma, mb und mc gesteuert, während die Im
pulse von irgendeinem der Zählstände ma, mb und mc gesteu
ert werden können.
Zusätzlich kann die Erfindung an irgend einem Kommutatormo
tor oder bürstenlosen Motor angewendet werden und auch an
dem Synchronmotor, der eine andere Phasenzahl als die drei
Phasen hat.
Claims (6)
1. Steuereinheit für einen Synchronmotor, gekennzeichnet
durch
einen Mehrphasen-Synchronmotor (6);
eine Mehrphasen-Rechtecksignal-Oszillatorschaltung (4);
eine Einrichtung (8) die die Magnetpolposition eines Rotors des Mehrphasen-Synchronmotors ermittelt,
eine Einrichtung (10, 12) die eine Periode zum Ermit teln der Magnetpolposition des Rotors mittels der Ermitt lungseinrichtung für die Magnetpolposition berechnet,
eine Einrichtung (16-1), die ein von der Mehrphasen- Rechtecksignal-Oszillatorschaltung (4) erzeugtes Mehrpha senrechtecksignal für jede Phase in eine Vielzahl von Ab schnitten für jede Periode in geteilte Rechteckimpulse un terteilt, und
eine Erregerstromsteuereinrichtung (14, 16-2), die die geteilten Rechteckimpulse für jede Phase gemäß der Ermitt lungsperiode steuert, um die Impulse an die Statorwicklun gen des Motors zuzuführen.
einen Mehrphasen-Synchronmotor (6);
eine Mehrphasen-Rechtecksignal-Oszillatorschaltung (4);
eine Einrichtung (8) die die Magnetpolposition eines Rotors des Mehrphasen-Synchronmotors ermittelt,
eine Einrichtung (10, 12) die eine Periode zum Ermit teln der Magnetpolposition des Rotors mittels der Ermitt lungseinrichtung für die Magnetpolposition berechnet,
eine Einrichtung (16-1), die ein von der Mehrphasen- Rechtecksignal-Oszillatorschaltung (4) erzeugtes Mehrpha senrechtecksignal für jede Phase in eine Vielzahl von Ab schnitten für jede Periode in geteilte Rechteckimpulse un terteilt, und
eine Erregerstromsteuereinrichtung (14, 16-2), die die geteilten Rechteckimpulse für jede Phase gemäß der Ermitt lungsperiode steuert, um die Impulse an die Statorwicklun gen des Motors zuzuführen.
2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Erregerstromsteuereinrichtung eine Einrichtung
(14) zum Vergleich der Ermittlungsperiode mit einer vorbe
stimmten Periode und eine die geteilten Rechteckimpulse ge
mäß dem Vergleichsergebnis steuernde Steuereinheit (16-2)
für jede Phase enthält, wobei
die Steuereinheit eine Einrichtung aufweist, die den Effek
tivwert des geteilten Rechteckimpulses jeder Phase verrin
gert, wenn die Vergleichseinrichtung entscheidet, daß die
Ermittlungsperiode kürzer als die vorbestimmte Periode ist.
3. Steuereinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Steuereinrichtung (16-2) eine Einrichtung auf
weist, die einen Spannungswert des geteilten Rechteckimpul
ses für jede Phase verringert, wenn die Ermittlungseinrich
tung entscheidet, daß die Ermittlungsperiode kürzer ist als
die vorbestimmte Periode.
4. Steuereinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß
die Steuereinrichtung (16-2) eine Einrichtung auf
weist, die die Impulsbreite des geteilten Rechteckimpulses
für jede Phase verringert, wenn die Ermittlungseinrichtung
entscheidet, daß die Ermittlungsperiode kürzer ist als die
vorbestimmte Periode.
5. Steuereinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (10, 12) zum Berechnen der Ermitt
lungsperiode eine Einrichtung zum Zählen einer für die Dre
hung des Rotors um einen einem Drehphasenwinkel des geteil
ten Rechteckimpulses für jede Phase entsprechenden Phasen
winkel erforderliche Zeit aufweist, und das die Erreger
stromsteuereinrichtung (14, 16-2) eine Einrichtung zum
Steuern des entsprechenden geteilten Rechteckimpulses der
zugehörigen Phase gemäß der gezählten Zeit aufweist.
6. Steuereinheit gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (16-1) zum Erzeugen eines geteilten
Rechteckimpulses eine Einrichtung zum Erzeugen eines in Im
pulsbreitenmodulation gesteuerten Signals als geteilter
Rechteckimpuls aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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ID=16089096
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