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Dokumentenidentifikation DE69534343T2 08.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000883234
Titel Steuerungschaltung für einen bürstenlosen Motor
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Nagaoka, Hidetaka, 5-1-1, Kanagawa 247, JP;
Onoda, Atsuo, 5-1-1, Kanagawa 247, JP;
Izumi, Yukio, 5-1-1, Kanagawa 247, JP;
Nishikawa, Keichi, 5-1-1, Kanagawa 247, JP;
Oomura, Yuuji, 5-1-1, Kanagawa 247, JP;
Suzuki, Mitinaga, Koriyama-shi, Fukushima 963, JP;
Hoshi, Kiyotaka, Koriyama-shi, Fukushima 963, JP
Vertreter PFENNING MEINIG & PARTNER GbR, 80339 München
DE-Aktenzeichen 69534343
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.01.1995
EP-Aktenzeichen 982503310
EP-Offenlegungsdatum 09.12.1998
EP date of grant 27.07.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.06.2006
IPC-Hauptklasse H02P 5/00(2006.01)A, F, I, 20060308, B, H, EP

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treiberschaltung für den bürstenlosen Motor.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Drehantriebssteuerung eines bürstenlosen Motors kann grob in zwei Funktionen klassifiziert werden. Die eine von diesen ist eine Kommutationssteuerung zum Steuern der Zeiten des jeweiligen Phasenstroms, der durch die jeweilige Ankerwicklung fließt. Eine andere ist eine Geschwindigkeitssteuerung, die die Drehgeschwindigkeit konstant hält.

Bei der Kommutationssteuerung ist ein Rotorstellungssignal erforderlich, das die relative Position der Ankerwicklung und des Rotors anzeigt. Andererseits ist bei der Geschwindigkeitssteuerung ein Geschwindigkeitssignal für die Anzeige der Drehgeschwindigkeit des Rotors erforderlich.

Bei einer Geschwindigkeitssteuerung des bürstenlosen Motors wird allgemein ein System zur Aufrechterhaltung der konstanten Drehgeschwindigkeit durch Steuern der in der Ankerwicklung fließenden Stromgröße verwendet.

11 zeigt ein Blockschaltbild eines Geschwindigkeitssteuersystems der Treiberschaltung für einen herkömmlichen bürstenlosen Motor. In 11 ist 530 eine Geschwindigkeitserfassungsschaltung, die die tatsächliche Drehgeschwindigkeit des Rotors erfasst und ein Geschwindigkeitssignal ausgibt, 531 ist eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung, die ein Geschwindigkeitsdifferenzsignal mit einer Impulsbreite entsprechend der Geschwindigkeitsdifferenz durch Zählen der Geschwindigkeitssignalperiode unter Verwendung eines Bezugstakts ausgibt. Ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter 532 gibt einen Stromanzeigewert zu einer Stromzuführungsschaltung 533 so aus, dass eine Geschwindigkeitsdifferenz entsprechend dem Geschwindigkeitsdifferenzsignal null wird. Die Stromzuführungsschaltung 533 reguliert eine zu der Ankerwicklung des bürstenlosen Motors 534 gelieferte Stromgröße entsprechend dem Stromanzeigewert. Bei der Treiberschaltung eines derartigen herkömmlichen bürstenlosen Motors wird das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter durch ein analoges Filter gebildet, in welchem ein PI-Filter 460 und ein Verzögerungsfilter erster Ordnung 464 in Reihe geschaltet sind, wie in 12 gezeigt ist.

In der Treiberschaltung des herkömmlichen bürstenlosen Motors wird die Geschwindigkeitssignalperiode durch den Bezugstakt gezählt, und daher wird die Bezugstaktfrequenz, die in die Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung eingegeben wird, im Verhältnis zu der angezeigten Drehgeschwindigkeit geschaltet, wenn die angezeigte Drehgeschwindigkeit zu dem Motor geschaltet wird.

Hinsichtlich des Systems, das die Geschwindigkeit ähnlich für die Steuerung der Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen Motors erfasst, gibt es ein System, das allgemein als FG-System bezeichnet wird, welches exklusiv einen Frequenzgenerator für die Geschwindigkeitserfassung verwendet, und ein System, das die Geschwindigkeit gemäß einem Merkmal erfasst, bei dem die Größe des in der Ankerwicklung induzierten gegenelektromotorischen Spannungssignals im Verhältnis zu der Drehgeschwindigkeit ist. In dem Erfassungssystem zum Erfassen einer Geschwindigkeit durch einen ausschließlich zugeordneten Frequenzgenerator ist es erforderlich, einen Frequenzgenerator mit einer hohen Bearbeitungsgenauigkeit vorzusehen. Daher ist es erforderlich, einen weiten Raum für die Installierung der ausschließlich vorgesehenen Erfassungsvorrichtung vorzusehen, und hieraus ergibt sich ein Kostennachteil.

Bei dem Erfassungssystem zum Erfassen einer Geschwindigkeit durch eine Amplitude der gegenelektromotorischen Spannung ist es schwierig, da die durch den in der Ankerwicklung fließenden Strom erzeugte Spannung der gegenelektromotorischen Spannung überlagert ist, nur die Amplitude der gegenelektromotorischen Spannung zu erfassen, und auch folgt der Größe eine Änderung der Umgebung.

Die US 4 605 885 offenbart ein Verfahren zum Steuern der Drehgeschwindigkeit eines Motors, um einen gewünschten aufrechtzuerhalten, bei dem eine Abweichung zwischen der erfassten Drehgeschwindigkeit und dem gewünschten Wert erhalten wird, und die Verstärkung der Rückkopplungsschleife wird auf einen Wert geändert, der geringer als ein vorbestimmter ist, während einer Periode, in der die Abweichung kleiner als ein voreingestellter maximaler Welligkeitswert ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Treiberschaltung für den bürstenlosen Motor vorzusehen, um ein Geschwindigkeitssignal ohne Vorsehen einer ausschließlich vorgesehenen Geschwindigkeitserfassungsschaltung zu erhalten.

Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Treiberschaltung für den bürstenlosen Motor vorzusehen, um einen hochgenauen Drehbetrieb mit vollständig verdichteter Störung vorzusehen, selbst wenn die Störung bei niedrigem Durchlassbereich groß ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor nach der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Rotorgeschwindigkeit; eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsvorrichtung zum Ausgeben einer Differenz zwischen der erfassten tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Rotors und einer Zieldrehgeschwindigkeit als ein Geschwindigkeitsdifferenzsignal; und ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter bestehend aus einem Proportional-Integral(P/I)-Filter, das parallel zu einem Verzögerungsfilter erster Ordnung geschaltet ist, wobei das Eingangssignal der Parallelschaltung das Geschwindigkeitsdifferenzsignal ist, die Ausgangssignale der Parallelschaltung addiert und weiterhin in Reihe zu einem anderen Verzögerungsfilter erster Ordnung geliefert werden, das Ausgangssignal des anderen Verzögerungsfilters erster Ordnung zu den Ankerwicklungen als ein Stromanzeigewert geliefert wird.

Da das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus der Reihenschaltung einer Parallelschaltung eines PI-Filters und eines Verzögerungsfilters erster Ordnung und eines Verzögerungsfilters erster Ordnung besteht, können gute Tiefpass-Verdichtungscharakteristiken für eine Störung erhalten werden.

Weiterhin weist die Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor nach der vorliegenden Erfindung auf: eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Rotorgeschwindigkeit; eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsvorrichtung zum Ausgeben einer Differenz zwischen der erfassten tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Rotors und einer Zieldrehgeschwindigkeit als ein Geschwindigkeitsdifferenzsignal; und ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter, bestehend aus einer Reihenschaltung eines Proportional-Integral(P/I)-Filters und eines Verzögerungsfilters erster Ordnung, wobei das Eingangssignal der Schaltung das Geschwindigkeitsdifferenzsignal ist, die Reihenschaltung weiterhin parallel zu einem anderen Verzögerungsfilter erster Ordnung geschaltet ist, das parallele Ausgangssignal addiert und zu den Ankerwicklungen als ein Stromanzeigewert geliefert wird.

Da das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus der Parallelschaltung einer Serienschaltung eines PI-Filters besteht, können gute Tiefpass-Verdichtungscharakteristiken für eine Störung erhalten werden.

Da ein Ziel des Geschwindigkeitsdifferenzdetektors und eine Verstärkung des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß der angezeigten Drehgeschwindigkeit geschaltet werden, ist es nicht erforderlich, den in den Geschwindigkeitsdifferenzdetektor eingegebenen Bezugstakt zu ändern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels, das eine allgemeine Ausbildung einer Treibervorrichtung für einen bürstenlosen Motor zeigt.

2 ist ein Blockschaltbild eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß einem Ausführungsbeispiel 1.

3 zeigt die Frequenzcharakteristik eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß dem Ausführungsbeispiel 1.

4 ist ein Blockschaltbild eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters für ein digitales System gemäß einem Ausführungsbeispiel 1.

5 ist ein Blockschaltbild eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß einem Ausführungsbeispiel 2.

6 zeigt eine Frequenzcharakteristik eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß dem Ausführungsbeispiel 2.

7 ist ein Blockschaltbild eines Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters gemäß dem Ausführungsbeispiel 2.

8 ist ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung, das eine allgemeine Ausbildung einer Treibervorrichtung für einen bürstenlosen Motor zeigt.

9 zeigt eine Ausbildung einer Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel 3.

10 ist ein Blockschaltbild eines PI-Filters gemäß einem Ausführungsbeispiel 4.

11 ist ein Blockschaltbild, das ein Geschwindigkeitssteuersystem einer herkömmlichen Treibervorrichtung für einen bürstenlosen Motor zeigt.

12 ist ein Blockschaltbild, das ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter einer herkömmlichen Treibervorrichtung für einen bürstenlosen Motor zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Ausführungsbeispiel 1

1 ist ein Blockschaltbild einer allgemeinen Ausbildung einer Treibervorrichtung für einen bürstenlosen Motor. In 1 bezeichnet die Zahl 406 eine Startschaltung, die Zahl 409 bezeichnet eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung zum Zählen einer Periode des Geschwindigkeitssignals 3d durch den Zähler und zum Ausgeben einer Periodendifferenz zwischen dem angezeigten Wert und dem gemessenen Wert als ein Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a. Die Zahl 410 bezeichnet ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter zum Zuführen eines Stromanzeigewertes 410a zu einer Stromzuführungsschaltung 411 derart, dass das Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a null wird. Eine Stromzuführungsschaltung 411 weist einen Widerstand 10, eine Brückenschaltung 11, einen Pufferverstärker 212, einen Widerstand 213 und einen Treibertransistor 214 auf und liefert einen vorbestimmten Treiberstrom zu den Ankerwicklungen 12, 13 und 14 entsprechend den Treibersignalen 9a~9f.

Eine Anschlussspannungs-Kompensationsschaltung, ein Komparator 2 und eine Wellenform-Formungsschaltung 3 bilden die Rotorstellungssignal-Erzeugungsschaltung 4.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein bürstenloser Motor mit einem Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter, bei dem eine Tiefpass-Verstärkungscharakteristik im Vergleich zu dem herkömmlichen Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter verbessert ist, nachfolgend erläutert. Eine Ausbildung des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters, das für die Realisierung der Erfindung wichtig ist, wird nachfolgend erläutert.

2 ist ein Übertragungsblockschaltbild, bei dem das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus einem analogen Filter besteht. In 2 bezeichnet die Zahl 460 ein Proportional-Integral(PI)-filter, die Zahl 461 bezeichnet ein Verzögerungsfilter erster Ordnung, die Zahl 462 bezeichnet ein Verstärkungselement oder eine Koeffizientenmultiplikationsvorrichtung, die Zahl 463 bezeichnet einen Addierer, die Zahl 464 bezeichnet ein Verzögerungsfilter erster Ordnung. Ein Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a, das von der Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung 409 ausgegeben wird, wird an einem Eingangsanschluss X des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters eingegeben. Ein von dem Anschluss Y ausgegebenes Ausgangssignal wird als ein Stromanzeigewert 410a für die Ankerwicklung zu der Stromzuführungsschaltung 411 geliefert. Dieses Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter 410 unterscheidet sich von dem in 12 gezeigten herkömmlichen Geschwindigkeitsdifferenz-Kempensationsfilter dahingehend, dass das gegenwärtige Filter das Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a zu dem Ausgangssignal des PI-Filters 460 durch das Verzögerungsfilter 461 erster Ordnung addiert.

Bei dieser Ausbildung ist die Übertragungsfunktion GC(s) des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters durch eine Gleichung 1 gegeben. GC(s) = {Kp(1 + 1/T1S) + KW/(1 + TAs)} × 1/(1 + TLs)(1)

3 zeigt ein Simulationsergebnis der Charakteristiken der offenen Schleife des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters, wenn

Kp = 1, TI = 1/(2&pgr; × 10), KW = 1, TA = 1/(2&pgr; × 5), TL = 1/(2&pgr; × 60).

Die gestrichelte Linie in 3 zeigt ein Simulationsergebnis des herkömmlichen Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters, wenn

Kp = 1, TI = 1/(2&pgr; × 10), TL = 1/(2&pgr; × 60).

Diese 3 zeigt, dass das Filter nach der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Tiefpass-Verstärkungscharakteristik ergibt.

2 zeigt ein Beispiel, das aus einem analogen Filter besteht, aber es ist möglich, dass es aus einem digitalen Filter besteht.

4 zeigt ein Übertragungsblockschaltbild, bei dem das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus dem digitalen Filter besteht: In 4 bezeichnen die Zahlen 470~472 Verzögerungselement, die die Verzögerung des Signals um eine Abtastperiode bewirken, die Zahlen 473~479 bezeichnen Verstärkungselemente, die Zahlen 480~483 bezeichnen Addierer.

Das Verzögerungselement 471, die Verstärkungselemente 476, 477 und die Addierer 481, 482 bilden ein PI-Filter 484. Das Verzögerungselement 470, die Verstärkungselemente 473~475, der Addierer 480 bilden ein Verzögerungsfilter 485 erster Ordnung. Das Verzögerungselement 472, die Verstärkungselemente 478, 479, der Addierer 483 bilden ein Verzögerungsfilter 486 erster Ordnung.

Bei dieser Ausbildung wird die Übertragungsfunktion GC(z) des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters durch eine Gleichung (2) gegeben. GC(z) = {Kp + KI/(1 – z–1) + KW(1 – KA)/(1 – KAz–1)} × (1 – KL)/(1 – KLz–1)(2)

Ausführungsbeispiel 2

Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein anderes Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter, das eine verbesserte Tiefpass-Verstärkungscharakteristik im Vergleich zu dem herkömmlichen Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter hat, erläutert.

5 ist ein Übertragungsblockschaltbild, bei dem ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus einem analogen Filter besteht. In 5 sind dieselben Elemente wie diejenigen in 2 durch dieselben Zahlen angezeigt. Dieses Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter unterscheidet sich von dem herkömmlichen Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter dahingehend, dass das Ausgangssignal des Verzögerungsfilters 461 erster Ordnung, das von den Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignalen 405a geliefert wird, an einen Ausgang der Serienschaltung aus dem PI-Filter 460 und dem Verzögerungsfilter 464 erster Ordnung angelegt wird. Bei dieser Ausbildung wird die Übertragungsfunktion GC(s) des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters durch eine Gleichung (3) gegeben. GC(s) = Kp(1 + 1/T1s) × 1/(1 + TLs) + KW/(1 + TAs)(3)

6 zeigt ein Simulationsergebnis der Charakteristiken des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters für eine offene Schleife, wenn

Kp = 1, TI = 1(2&pgr; × 10), KW = 1, TA = 1/(2&pgr; × 5), TL = 1/(2&pgr; × 60).

Die gestrichelte Linie in 6 zeigt ein Simulationsergebnis für das herkömmliche Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter, wenn

Kp = 1, TI = 1/(2&pgr; × 10), TL = 1/(2&pgr; × 60).

Diese 4 zeigt, dass das Filter nach der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Tiefpass-Verstärkungscharakteristik ergibt.

5 zeigt ein Beispiel, das aus einem analogen Filter besteht, aber es ist möglich, dass es aus einem digitalen Filter besteht.

7 zeigt ein Übertragungsblockschaltbild, bei dem das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter aus dem digitalen Filter besteht. In 7 sind dieselben Elemente wie diejenigen in 1 durch dieselben Zahlen angezeigt. Die Zahlen 487, 488 bezeichnen Addierer. Bei dieser Ausbildung ist die Übertragungsfunktion GC(z) des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters durch eine Gleichung (4) gegeben. GC(z) = {Kp + KI/(1 – z–1)} × (1 – KL)/(1 – KLz–1) + KW(1 – KA)/(1 – KAz–1)(2)(4)

Ausführungsbeispiel 3

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor, die eine Zieldrehgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung und eine Verstärkung des Verstärkungselements in dem Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter umschaltet, wenn sich die angezeigte Drehgeschwindigkeit geändert hat, erläutert.

8 ist ein Blockschaltbild, das die allgemeine Ausbildung einer Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 zeigt. In 8 sind dieselben Elemente wie diejenigen in 1 durch dieselben Zahlen angezeigt. Die Zahl 490 bezeichnet einen Eingangsanschluss, an dem ein Betriebsumschaltsignal 490a eingegeben wird. Ein Betriebsumschaltsignal 490a wird von außerhalb der Treiberschaltung für den bürstenlosen Motor eingegeben und besteht aus einem binären Signal zum Umschalten der Motordrehgeschwindigkeit.

In der vorgenannten Wellenform-Formungsschaltung 3 wird das von der ODER-Schaltung ausgegebene logische Impulssignal 3d während einer vorbestimmten Periode bei einer normalen Drehung zugeführt. Demgemäß kann dieses logische Impulssignal 3d als ein Geschwindigkeitssignal zum Steuern der Drehgeschwindigkeit verwendet werden.

9 ist ein konkretes Ausbildungsbeispiel für die Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung 409. In 9 bezeichnen die Zahlen 491, 492 Register für Anfangswerte, die Zahl 493 bezeichnet eine Auswahlvorrichtung, die Zahl 494 bezeichnet einen Zähler. Die Register 491, 492 für Anfangswerte liefern Anfangswerte der Zieldrehgeschwindigkeiten. Bei diesem Ausführungsbeispiel gibt es zwei Register für Anfangswerte, um auf zwei Arten von angezeigten Drehgeschwindigkeiten zu antworten. Die Auswahlvorrichtung 493 schaltet die beiden Arten von Anfangsregistern 491, 492 gemäß dem logischen Pegel des Betriebsschaltsignals 490a. Der Zähler 494 lädt einen durch diese Auswahlvorrichtung 493 ausgewählten Anfangswert zu der Zeit der ansteigenden Flanke des logischen Impulssignals 3d und zählt synchron mit dem Takt aufwärts.

Beispielsweise wird eine Periode des logischen Impulssignals 3d, die bei normaler Drehung 1 (m s) oder 0,5 (m s) beträgt, entsprechend den beiden angezeigten Drehgeschwindigkeiten (die angezeigten Drehgeschwindigkeiten sind durch A bzw. B ausgedrückt) erläutert.

Es wird hier angenommen, dass die Taktfrequenz 1 (MHZ) beträgt, und die angezeigte Drehgeschwindigkeit A entspricht dem Pegel H des Betriebsumschaltsignals 490a, und die angezeigte Drehgeschwindigkeit B entspricht dem Pegel L des Betriebsumschaltsignals 490a. –1000 wird in dem Register 491 für den Anfangswert gesetzt, und –500 wird in dem Register 492 für den Anfangswert gesetzt.

Bei einer derartigen Ausbildung wählt, wenn das Betriebsumschaltsignal 490a den Pegel H hat, die Auswahlvorrichtung 493 das Register 491 für den Anfangswert aus und der Zähler 494 lädt –1000 als Anfangswert zu der Zeit der ansteigenden Flanke des logischen Impulssignals 3d. Dann zählt der Zähler 494 synchron mit dem Takt aufwärts und gibt einen negativen Wert aus, wenn die Periode des logischen Impulssignals 3d kürzer als 1 (m s) ist, und einen positiven Wert, wenn die Periode des logischen Impulssignals 3d länger als 1 (m s) ist, als ein Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a.

Wenn andererseits das Betriebsumschaltsignal 490a den Pegel L hat, wählt die Auswahlvorrichtung 493 das Register 492 für den Anfangswert aus und der Zähler 494 lädt –500 als einen Anfangswert zu der Zeit der ansteigenden Flanke des logischen Impulssignals 3d.

Dann zählt der Zähler 494 synchron mit dem Takt aufwärts und gibt einen negativen Wert aus, wenn die Periode des logischen Impulssignals 3d kürzer als 0,5 (m s) ist, und einen positiven Wert, wenn die Periode des logischen Impulssignals 3d länger als 0,5 (m s) ist, als ein Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungssignal 409a.

Ausführungsbeispiel 4

Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Arbeitsweise der Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsschaltung 409 für den Fall erläutert, dass die angezeigte Drehgeschwindigkeit geändert wird. Da die Zieldrehgeschwindigkeit umgeschaltet wird, besteht aber das Problem, dass die Erfassungsempfindlichkeit durch die Differenz der angezeigten Drehgeschwindigkeit variiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, um das vorgenannte Problem zu lösen, das Verstärkungselement des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters ebenfalls umgeschaltet.

10 ist ein Blockschaltbild des PI-Filters 484A, wenn das Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter umgeschaltet wird. In 10 sind dieselben Elemente wie diejenigen in 4 für das Ausführungsbeispiel 1 durch dieselben Zahlen angezeigt. Die Zahlen 495, 496 bezeichnen neue Verstärkungselemente, die auf die andere angezeigte Drehgeschwindigkeit ansprechen, die Zahlen 497, 498 bezeichnen Auswahlvorrichtungen. Die Auswahlvorrichtungen 497, 498 wählen das Verstärkungselement 476 oder 495 bzw. das Verstärkungselement 477 oder 496 aus gemäß dem logischen Pegel des Betriebsumschaltsignals 490a. Auf dieselbe Weise werden die Verstärkungselemente der Verzögerungsfilter 485, 486 erster Ordnung ebenfalls durch das Betriebsumschaltsignal 490a umgeschaltet. Selbstverständlich können andere allgemeine Verfahren zum Umschalten der Verstärkung angewendet werden.

Weiterhin wird bei diesem Ausführungsbeispiel die angezeigte Drehgeschwindigkeit durch ein binäres Signal aus einem Bit umgeschaltet, aber es ist möglich, die angezeigte Drehgeschwindigkeit durch das binäre Signal aus N Bits umzuschalten, wenn mehrere angezeigte Drehgeschwindigkeiten verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor, welche aufweist:

    eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Rotorgeschwindigkeit;

    eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsvorrichtung (409) zum Ausgeben einer Differenz zwischen der erfassten tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Rotors und einer Zieldrehgeschwindigkeit als ein Geschwindigkeitsdifferenzsignal;

    gekennzeichnet durch

    ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter (410) bestehend aus einem Proportional-Integral (P/I)-Filter (460), das parallel zu einem Verzögerungsfilter (461) erster Ordnung geschaltet ist, wobei das Eingangssignal der Parallelschaltung das Geschwindigkeitsdifferenzsignal (409a) ist, die Ausgangssignale der Parallelschaltung addiert und weiterhin in Reihe zu einem anderen Verzögerungsfilter (464) erster Ordnung geliefert werden, und das Ausgangssignal des anderen Verzögerungsfilters (464) erster Ordnung zu den Ankerwicklungen als ein Stromanzeigewert geliefert wird.
  2. Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor, welche aufweist:

    eine Geschwindigkeitserfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Rotorgeschwindigkeit;

    eine Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsvorrichtung zum Ausgeben einer Differenz zwischen der erfassten tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Rotors und einer Zieldrehgeschwindigkeit als ein Geschwindigkeitsdifferenzsignal;

    gekennzeichnet durch

    ein Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilter (410), bestehend aus einer Serienschaltung eines Proportional-Integral (P/I)-Filters (460) und eines Verzögerungsfilters (464) erster Ordnung, wobei das Eingangssignal (409a) der Schaltung das Geschwindigkeitsdifferenzsignal ist, die Serienschaltung weiterhin parallel zu einem anderen Verzögerungsfilter (461) erster Ordnung geschaltet ist und die parallelen Ausgangssignale addiert und zu den Ankerwicklungen als ein Stromanzeigewert geliefert werden.
  3. Treiberschaltung für einen bürstenlosen Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zieldrehgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsdifferenz-Erfassungsvorrichtung und eine Verstärkung des Geschwindigkeitsdifferenz-Kompensationsfilters geändert werden entsprechend der angezeigten Drehgeschwindigkeit, die zu der Treiberschaltung des bürstenlosen Motors geliefert wird.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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