DE1538374A1 - Method and device for regulating the speed of a direct current collector motor - Google Patents

Description

Kennwort: "Frequenz-Drehzahlregelung" Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrom-Kollektormotors Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrom-Kollektormotors mit ausgeprägten Ankerpolen.Keyword: "Frequency-speed control" Method and device for Regulation of the speed of a direct current collector motor The invention relates to a Method and device for regulating the speed of a direct current collector motor with pronounced anchor poles.

Gleichstrom-Kollektormotoren üblicher Bauart weisen einen vorzugsweise aus gestanzten Eisenblechen zusammengesetzten Ankex mit mehrexen Stegen als Wicklungsträger und ausgeprägten Polschuhen am Ende der Stege auf. Die Errsgung wird durch ein vorzugswelse von Dauermagneten erzeugtes Magnetfeld bswirkt. Zwischen den ausgeprägten Polschuhen und den Permanentmagnetsn oder ausgeprägten Polschuhen des Ständers besteht ein kleiner Luftspalt.Direct current collector motors of the usual type preferably have one composed of stamped iron sheets Ankex with multiple axes Web as a winding carrier and pronounced pole pieces at the end of the webs. the Errsgung is effected by a magnetic field preferably generated by permanent magnets. Between the salient pole pieces and the permanent magnets or salient There is a small air gap on the pole pieces of the stator.

Zur Drebzahlergelung von Gleichstrom=Kollektormotoren sind bereitz drei Möglichkei ten bekannt. In einem ersten Fall ist der Rotor des Motors mit einem Fliechkraftschalter gekoppelt, der beim Errichen eienr bestimmten Drehzahl den Betiebs- oder einen Steerstromkreis unterbricht. Diese Regelung hat den Nachteil, da# die Verstellbarkeit der gewüschten Drehzshl stark begrenzt ist und eine Drehzahländerung während des Batribes des Motors nicht vorgenommen werden kann. IM allgemeinen sind die Fliehkraftschalter nur auf eine ganz bestimmte drehzahl eingestellt. Einen weiteren Nachteil bildet die Störanfälligkeit der Kontakte des Fliekraftschalters.For speed control of direct current = collector motors are ready three possibilities known. In a first case the rotor of the motor is with a Centrifugal force switch coupled, which, when a certain speed is reached, the operating or interrupts a steer circuit. This regulation has the disadvantage that # the Adjustability of the desired speed is very limited and a speed change cannot be carried out while the motor is running. In general are the centrifugal switch is only set to a very specific speed. Another The disadvantage is that the contacts of the centrifugal switch are susceptible to failure.

In einem zweiten Fall wird eine Drehzahlregelung durch eine Regelung der Betriebsspannung und/oder des Betriebsstroms bewirkt. Dabei werden die elektromotorische Kraft und der Motorstrom in einer Erückenschaltung mit der gewünschten Drehzahl entsprechenden Sollwerten vergleichen.In a second case, the speed is controlled by a closed-loop control the operating voltage and / or the operating current. The electromotive Power and the motor current in a back circuit with the desired speed compare the corresponding setpoints.

Die bei unabgeglichener Brücke auftretende Querspannung wird als Fehlersignal aur Verändrung eines Stellgliedes der Regelschaltung, beispielsweise eines stouerbaren Widerstandes, verwendet. Diese Methode hat den Nachteil, da# der ungleichmä#ige Spannungsabfall swischen den Bürsten und den Kellektro in dei Ne#schaltung mit eingeht und die Regelgenauidkeit beeinflu#t.The transverse voltage that occurs when the bridge is not balanced is used as an error signal aur changing an actuator of the control circuit, for example a controllable one Resistance, used. This method has the disadvantage that the uneven The voltage drop between the brushes and the kellektro is included in the new circuit and influences the control accuracy.

In einem dritten bekannten Regelfall wird der Kollektormotor mit einem Tachegenderator gekoppelt, der zur Erzeugung einer der Drehzahl proportionalem Spannung direkt auf der Motorwelle angeordnet sein kann. Ein solcher Tachogeuerator bedeutet einen nicht unbeträchtlichen Fertigungsaufwand und bedingt au#erdem eine Vergrö#erung der Abmessungen des Motors, Dies sind zwei Punkte, die den Anwendungsbereich sclcher Gloichstommotorsn stark begrenzen.In a third known rule, the collector motor is with a Tach generator coupled to generate a voltage proportional to the speed can be arranged directly on the motor shaft. Such a speedometer means a not inconsiderable manufacturing effort and also requires an enlargement the dimensions of the engine, these are two points that narrow the scope Gloichstommotorsn strongly limit.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrom-Kollektormotrs zu schaffen, das die vorstehend genannten Nachteile der drei bekannten Methoden zur Regelung der Drehzahl vermeidet und eine sehr genaue Regelung der Drehzahl des Motors während des Retriebs erlaubt.The invention was based on the object of a method and a device to create the speed control of a DC collector motor that the above mentioned disadvantages of the three known methods for regulating the speed avoids and allows a very precise control of the speed of the motor during operation.

Erfindungsgemä# wird idese Aufgabe bei Gleichstrom-Kollektormotoren mit ausgeprägten Ankerpolen der eingangs geschilderten Art dadurch erzielt, da# dei Frequenz und/oder Amplitude von elektrischen Impulsen oder eines elektrischen Analogsignales, die von den rotierenden ausgepräten Ankerpolen durch die von ihnen bewirkte Beeinflussung des Erregungsmagnetflusses auageldst Werden bzw. das druch die rotierenden Ankerpole moduliert wird, zur Ermittlung der Drehzahl des Gleichstrommotors herangezogen und durch Vergleich mit einer einer bestimmten Soldrehzahl entsprechenden Sollfrequenz oder Sollspannung und der Bildung einer der Frequenzabweichung entsprechenden Fehlerspannung vorzugsweise über einen steuerbaren Wirdestand zur Regelung der Drehzahl verwendet wird. Dieses Verfahren lä#t sich durch eine Vorrichtung verwirklichen. bei welcher erfindungsgemäß im stator des Motors im Kreis des magnetischen Erregerfeldes und nahe einem durch die roteirenden ausgeprägten Magnetpole einseitig begrenzten Luftspalt mindestens ein magnetfeldabhängiger Fühler angeordnet 1st, der den Geber einer au#erhalb des Motormagnetfeldes angeordnetsn Drehzahlme#-, -steure- oder -regelinrichtung bildet. Dabei kann als Geber mindesten ein magnetfeldabhängigen Element, beispielsweise eine Induktionsspule oder einsogenanntes Feldv plättchen, vorgeschen sein. Bei der Verwendung eines sogenannte Feldplättchens kann dieses entweder als magnetfeldabhängiger Widerstand oder aber als Hallmodulator geschaltet sein.According to the invention, this object is achieved with direct current collector motors with pronounced armature poles of the type described above achieved because # the frequency and / or amplitude of electrical pulses or an electrical one Analog signal coming from the rotating armature poles through them effected influencing of the excitation magnetic flux auageldst being or the druch the rotating armature pole is modulated to determine the speed of the DC motor used and by comparison with a specific pay speed corresponding Setpoint frequency or setpoint voltage and the formation of one corresponding to the frequency deviation Error voltage preferably via a controllable status to regulate the speed is used. This method can be realized by a device. in which according to the invention in the stator of the motor in the circuit of the magnetic excitation field and near one of the magnetic poles which are marked on one side and which are marked by the rotating direction Air gap at least one magnetic field-dependent sensor is arranged, which the encoder a speed measuring, controlling or regulating device arranged outside the motor magnetic field forms. At least one magnetic field-dependent element, for example an induction coil or a so-called field plate must be provided. In the Using a so-called field plate, this can either be dependent on the magnetic field resistance or be connected as a Hall modulator.

Das Erregerfeld des Motors wird zweckmä#ig durch an sich Diametral oder bekannte, in/Radialrichtung magnetisierte zylinderringförmige oder zylinderringssgmentförmige Dauermagnete erzeugt, wobei die Geber luftspaltseitig in die Dauermagnete so eingebettet sind, da# sie vom Flu# des Erregerfeldes durchströmt werden. Sie können auch auf die Dauermagnete aufgesetzt sein.The excitation field of the motor is expediently diametrical per se or known, in the / radial direction magnetized cylindrical ring-shaped or cylindrical ring segment-shaped Permanent magnets generated, with the encoder embedded in the permanent magnets on the air gap side are because the flow of the excitation field flows through them. You can also click the permanent magnets must be attached.

Wenn die Polschuhe des Rotrs, dei mit den Dauermagneten dos Stators oder ausgeprägten Elektromagnetpolschuhen des Stators einen schmalen Luftspalt bilden, den Gebern gegen überliegen, ergibt sich zwangsläufig eine Verstärkung der Induktion an dieser stelle und damit des Flusses durch den magnetfeldabhängigen Geber. Zwischen aufeinanderfolgenden ausgeprägten Polschuhen ist dagegen der luftespalt zwischen Rotor und Stator grö#er und damit auch die magnetische Induktion wesentlich kleiner. Bei jedem Vorbeigang eines Rotorpolschuhes wird druch die auftretende Flu#änderung im Geber ain Impuls oder eine Amplitudensanderung eines Analogsignales erriecht. Die Folgefrequenz der Impulse oder die Modulationsfrequenz eines über den Geber geleiteten Analogsignal es gibt also ein Ma# für die Drehzahl des Mc tors, wobei die Modulationsfrequenz das Produkt aus der Drehzahl des Motors und der Zahl der ausgeprägten Ankerpole ist. Diese Frequenz, die erfindungsgemä# zur Drehzahlregelung eines Gleichstrom-Kollektormotore verwendet wird, wird nicht durch die Abnützung von Kontakten oder veränderliche Ubergangswiderstände beeinflußt, wie dies bei bekannten Drehzahlregelvorrichtungen der Fall ist. Au#erdem bedingt das Verfahren gemä# der Erfindung keine Vergrö#erung der Abmessungen des Motors. Sie liefert daher einen äu#erst genauen Drehzahlwert, der in auch an sich bekannten Schaltungsstufen mit einem einer gewünschten Drehzahl entsprechenden Sollwert verglichen werden kann. Dabei wird die gemessene Frequenz zweckmä#ig in einen proportionalen Spannungswert umgesetzt, was eine Vereinfachung der vorzugsweise verstellbar ausgebildeten Regeleinrichtung erlaubt.If the pole pieces of the Rotrs, dei with the permanent magnets of the stator or pronounced electromagnetic pole shoes of the stator form a narrow air gap, opposed to the donors, there is inevitably an increase in the induction at this point and thus the flow through the magnetic field-dependent encoder. Between successive pronounced pole pieces, on the other hand, is the air gap between The rotor and stator are larger and thus the magnetic induction is also much smaller. Each time a rotor pole shoe passes by, the flux that occurs is changed a pulse or a change in amplitude of an analog signal is detected in the encoder. The repetition frequency of the pulses or the modulation frequency of one via the encoder guided analog signal there is a measure for the speed of the Mc tors, where the modulation frequency is the product of the Engine speed and the number of pronounced armature poles. This frequency, according to the invention # is used to control the speed of a DC collector motor, is not influenced by the wear and tear of contacts or variable transition resistances, as is the case with known speed control devices. Also conditionally the method according to the invention does not increase the dimensions of the motor. It therefore delivers an extremely precise speed value, which is also known per se Circuit stages compared with a desired speed corresponding to a desired value can be. The measured frequency is expediently converted into a proportional one Voltage value implemented, which simplifies the preferably adjustable Control device allowed.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf der einige Ausführungsbeispiele für erfindungsgemä# ausgebildete Gleichstrom-Kollektormotoren und Blockschaltbilder verschiedener Regelvorrichtungen dargestellt sind.Further features of the invention emerge from the following Description in conjunction with the drawing on which some exemplary embodiments for direct current collector motors and block diagrams designed according to the invention various control devices are shown.

Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen zentralen querschnitt durch einen erfindungsgemä# ausgebildeten Gleichstrom-Kollektormotor; Fig. 2 einen Längsschnitt entland der Idnie II - II in Figur 1; fig. 3 - 5 der Figur 1 entsprechende Querschnitte durch unterschiedliche, erfindungsgemä# ausgebildete Statorteile von Gleichstrom-Kollektormotoren; Fig. 6 - 9 Hlockshaltbilder von vier verschiedenen Regelschaltungen zur anwendung des Verfahrens gemä# der Erfindung.In detail: FIG. 1 shows a central cross section through a DC collector motor designed according to the invention; Fig. 2 a longitudinal section along the Idnie II - II in Figure 1; fig. 3 - 5 of Figure 1 corresponding cross-sections through different, according to the invention designed Stator parts of direct current collector motors; Figs. 6-9 holding images of four various control circuits for applying the method according to the invention.

Die Figuren 1 und 2 zeigen Schnitte durch einen Gleichstrom-Kollektormotor mit einem Stahlrohrgehäuse 1, das gleichzeitig den magnetischen Rückschlu# für zwei hohlzylindersegmentförmige und auf der Innenseite des Gehäuses 1 befestigte Permanentmagnete 2 und 3 bildet, die in radialer Richtung magnetisiert sind und des Erregerfeld des Motors erzeugens Der Rotor des Motors besteht aus einer Vielzahl sternförmiger Blechstanzlinge 4, die hintereinander und miteloander fluchtend auf der Motorwelle 5 aufgerei@gt sind.Figures 1 and 2 show sections through a direct current collector motor with a tubular steel housing 1, which at the same time has the magnetic return for two Hollow cylinder segment-shaped permanent magnets attached to the inside of the housing 1 2 and 3 forms, which are magnetized in the radial direction and the excitation field of the Generating the motor The rotor of the motor consists of a large number of star-shaped sheet metal stampings 4, which are lined up one behind the other and aligned on the motor shaft 5 are.

Sie bilden den lamellierten Wickelkörper für drei Anker wicklungsspulen 6, 7 und 8. Für die drei Spulen sind die Stanzlinge mit drei, jeweils um 1200 gegeneinander versetzt angeordneten schmalon Stegen 9 versehen, die an ihren äu#eren Enden in ausgeprägte Plschuhe 10 übergehen, welche die einzelnen Wicklungen nach au#en vollständig abdecken. Zwischen den ausgeprägten Polschuhen 10 des Rotors und den permenentmagnetsegmenten 2 und 3 besteht jeweils ein schmaler Luftspalt 11.They form the laminated bobbin for three armature winding coils 6, 7 and 8. For the three coils, the diecuts are three, each around 1200 against each other offset arranged narrow webs 9 provided on their outer Ends in pronounced flat shoes 10, which follow the individual windings Cover the outside completely. Between the salient pole pieces 10 of the rotor and The permanent magnet segments 2 and 3 each have a narrow air gap 11.

Am einen Ende des Stators ist orfindungsgemä# in der Mitte des Permanentmagnetsegments 2 unmittelbar an den Luftspalt angrenzend ein sogenanntes Feldplättchen 52 als magnetfeldabhängiger Widerstand befestigt, dessen Anschlu#leitungen 13 zu einer noch zv beschreibenden elektrischen Drebzahlregelschaltung führen. Sobald sich einer der Polschuhe 10 des Rotors unter dem Feldplättchen 12 befindet, wird durch den schmalen Luftspalt zwi#chen dem Polschuh 10 und dem Permanentmagnetsegment 2 der Magnetfluß an dieser Stelle verstärkt, der durch das Feldplättchen hindurchgeht und damit dessen Widerstand mit einer Frequenzfolge verändert, die der Drehzahl des Rotors proportional ist.According to the invention, at one end of the stator is in the middle of the permanent magnet segment 2 directly adjoining the air gap, a so-called field plate 52 as a magnetic field dependent Resistor attached, its connection lines 13 to a still zv descriptive electrical speed control circuit lead. As soon as one of the pole pieces 10 of the Rotor is located under the field plate 12, is between # chen through the narrow air gap the pole piece 10 and the permanent magnet segment 2, the magnetic flux at this point reinforced, which passes through the field plate and thus its resistance changed with a frequency sequence that is proportional to the speed of the rotor.

Wie die Schnittdarstellung der Figur 3 zeigt, kann der Stator des Motors auch mit einam geschlossenen Permanent magnet-Hohlzylinder 14 versehen sein, auf dessen Innen seite wieder ein Feldplättchen 12 mit den elektrischen Zuleitungen 13 befestigt ist. Auch dieser Permanentmagnet-Hohlzylinder ist in radialer Richtung magnetislert.As the sectional view of Figure 3 shows, the stator of the Motor can also be provided with a closed permanent magnet hollow cylinder 14, on the inside again a field plate 12 with the electrical Supply lines 13 is attached. This permanent magnet hollow cylinder is also in the radial direction magnetized.

Anstelle eines Feldplättchens kann als Geber auch eine @nduktionsspule treten, deren Induktionsspsn@ung von der Elu@@nderung des sie durchstezenden Magnetfeldes abhängig ist. Dabei ist bei der Anordnung der Geber zu beachten, da# die als magnetfeldabhänglge Widerstände oder als Hallmodulatoren geschalteten Feldplättchen am Ort der maximalen magnetischen Feldstärke - wie bei Figur 1 angeordnet worden, während bei der Verwendung von induktionsspulen eine Stelle mit einer maximalen Flußänderung gewählt werden sollte. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist eine Induktionsspule 15 um ein ganzes Permanentmagnetsegment 2' herumgelegt. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist das Permanentmagnetsegment 2" dagegen in der Nähe ihres eine@ Endes mit einer Nut 16 versehen, in welche eine Selte einer als Geber für die Drehzahlregeleinrichtung dienenden Induktionsspule 17 eingelegt ist.Instead of a field plate, an induction coil can be used as a transmitter occur whose induction voltage depends on the elu @@ change in the magnetic field that passes through them is dependent. When arranging the encoders, it should be noted that they are dependent on the magnetic field Resistors or field plates connected as Hall modulators at the location of the maximum magnetic field strength - has been arranged as in Figure 1 while in use A point with a maximum change in flux can be selected by induction coils should. In the embodiment of Figure 4, an induction coil is 15 µm a whole permanent magnet segment 2 'laid around. In the embodiment according to In contrast, FIG. 5 shows the permanent magnet segment 2 ″ in the vicinity of one of its ends provided with a groove 16, in which a rare one as a transmitter for the speed control device serving induction coil 17 is inserted.

Die in den als Geber dienenden Feldplättchen 12 oder Induktionsspuien 55 und 17 drehzahlabhängig beeinflußten Signale können in Regelschaltungen unterschiedlichen Aufbaus verwertet werden Figur 6 zeigt das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles einer Drehzahlregelschaltung. In ihr wird das im Gebar 12 modulierte Signal auf eine Modulationsfrequens-Filterstufe 18 gegeben. Diese einstellbare Stufo ist zweckmä#ig so ausgebildet, da# der Wendepunkt ihrer Kennlinie mit der einer Solldrehzahl des Motors entsprechenden Frequenz übereinstimmt. Das Ausgangssignal der Filterstufe 18 wird über eine Gleichrichterstufe 19 und eine siebstufe 20 auf sine Vergleichsstufe 21 gegeben und dort mit der Spannung eines Sollwertgebers 22 verglichen. Das der festgestellten Spannungsdifferenz entsprechende Ausgangssignal der Vergleichsstufe 21 dient zur entsprechenden beeinflussung eines Stellgliedes 23, das den Gleichstrom-Kollektormotor im Sinne einer Drehzahländerung beeinflu#t.The field plates 12 or induction coils that serve as donors 55 and 17 speed-dependently influenced signals can be different in control circuits Structure are utilized. FIG. 6 shows the block diagram of a first exemplary embodiment a speed control circuit. In it that which is modulated in gesture 12 is modulated Signal given to a modulation frequency filter stage 18. This adjustable stufo is expediently designed in such a way that the turning point of your characteristic curve with that of a Target speed of the motor corresponds to the corresponding frequency. The output signal The filter stage 18 is via a rectifier stage 19 and a screening stage 20 Its comparison stage 21 is given and there with the voltage of a setpoint generator 22 compared. The output signal corresponding to the determined voltage difference the comparison stage 21 is used to influence an actuator accordingly 23, which influences the direct current collector motor in terms of a speed change.

Bei der Regelachaltung nach Figur 7 wird die im Geber 12 erzeugte Frequenz in einem Phasendiskriminator 24 mit der Frequenz eines Sollfrequenzgebers 25 verglichen. Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators 24 dient @ieder zur Beeinflussung eines Stellgliedes 26.With the rule adjustment according to FIG. 7, the one generated in the encoder 12 is used Frequency in a phase discriminator 24 with the frequency of a setpoint frequency generator 25 compared. The output signal of the phase discriminator 24 is also used for influencing an actuator 26.

Bei der Regelschaltung nach Figur 8 werden im Geber 15 erzeugte Impulse einem Impuisformer 27 zugeleitet und dort in scharfe Nadelimpulse umgewandelt. Diese Impulse betätigen einen elektronischen Schalter 28, der die Entladung eines von einer Konstantstromquelle 30 gespeisten Kondensators 29 steuert. Die Steuerung erfolgt dergestalt, daß die Spitzenspannung des Kondensators 29 proportional der Frequenz ist. Die am Kondensator auftretende Sägezahnspannung wird auf eine Integrierstufe 31 gegeben, deren Ausgangsspannung einer Vergleichsstufe 32 zugeführt wird, wo sie mit der Spannung eines Sollwertgebers 33 verglichen wird. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 32 dient wieder zur Beeinflussung eines Stellgliedes 34.In the control circuit according to FIG. 8, pulses generated in the transmitter 15 are generated a pulse shaper 27 and converted there into sharp needle pulses. These Pulses operate an electronic switch 28, which discharges one of a constant current source 30 fed capacitor 29 controls. The control is such that the peak voltage of the capacitor 29 is proportional the frequency is. The sawtooth voltage appearing on the capacitor is reduced to a Integrating stage 31 given, the output voltage of which is fed to a comparison stage 32 where it is compared with the voltage of a setpoint generator 33. The output signal the comparison stage 32 is again used to influence an actuator 34.

Die Impulse eines Gebers 15 können aber audh gemäß der Schaltung nach Figur 9 in einer Impulsformerstufe 35 in Impulse mit definierter Länge verwandelt werden. Diese Impulse werden in der anschlie#enden Integrierstufe 36 integriert, deren Ausgangsspannung in einer Vergleichsstufe 37 mit der Spannung eines Sollwertgebers 38 verglichen wirdo Die Ausgangsspannung der Vergleichsstufe 37 beeinflu#t wie bei den vorstehend beschriebenen Regelschaltungen ein Stellglied 39 des mit der Bezugsziffer 40 bezeichneten Kollektormotors.The impulses of a transmitter 15 can however also according to the circuit FIG. 9 converted into pulses of a defined length in a pulse shaper stage 35 will. These impulses are integrated in the subsequent integration stage 36, its output voltage in a comparison stage 37 with the voltage of a setpoint generator 38 is compared o The output voltage of the comparison stage 37 is influenced as in the control circuits described above an actuator 39 of the reference number 40 designated collector motor.

Die einzelnen Stufen der vorstehend beschriebenen vier elektronischen Drehzahl Regel schaltungen nach den Blockschaltbildern 6 bis 9 können in auch an sich bekannter Weise aufgebaut sein. Der Einzelaufbau dieser Schaltstufan ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The individual stages of the four electronic ones described above Speed control circuits according to the block diagrams 6 to 9 can also be used be constructed in a known manner. The individual structure of this switching stage is not Subject of the present invention.

Das Regelverfahren gemä# der Erfindung ist nicht auf die Anw@@@ung bei Gleichstron-Eollektormotoren boschränkt, sondern kann auch bei andersartigen Einrichtangen ver wendet werden, bei denen eine verzug@weise drahzahlabhängige Frequens zur Verfügung steht. The control procedure according to the invention is not limited to the application with Gleichstron-Eollektormotoren limited, but can also with other types Setups are used in which a delayed frequency dependent on the number of wires is available.

Dei der Verwendung von Induktionsspulen als Gebern kann such die Amplitude des indusierten Signales als Me#grö#e herangezogen werden, da die Flu#änderungsgeechwindigkeit und damit die Stärke der Induktion und der induzierten Spannung drehzahlabhängig ist.When using induction coils as transmitters, you can search for the amplitude of the induced signal can be used as a measurement variable, since the flow rate of change and thus the strength of the induction and the induced voltage as a function of the speed is.

Claims (1)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Regelung der Drehzahl eines Gleichstrom-Kollektormotors mit ausgeprägten Ankerpolen, und/oder Amplitude dadurch gekennzeichnet, da# die Frequenz/von elektrischen Impulsen oder eines elektrischen Analogsignals, die bzw. daß von den rotierenden ausgeprägten Ankerpolen durch die von ihnen bewirkte Beeinflussung des Erregungsmagnetflusses ausgelöst werden bzw. moduliert wird, zur Ermittlung der Drehzahl des Gleichstrommotors herangezogen und durch Vergleich mit einer einer bestimmten Solldrehzahl entsprechenden elektrischen Größe und der Bildung einer der Regel abweichung entsprechenden Fehlerspannung vorzugsweise über einen steuerbaren Widerstand zur Regelung der Drehzahl verwendet wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Procedure for regulating the speed a direct current collector motor with pronounced armature poles and / or amplitude characterized in that # the frequency / of electrical pulses or an electrical Analog signal that or that of the rotating pronounced armature poles through the the influencing of the magnetic excitation flux caused by them are triggered or is modulated, used to determine the speed of the DC motor and by comparison with an electrical corresponding to a certain setpoint speed Size and the formation of an error voltage corresponding to the control deviation preferably is used via a controllable resistor to regulate the speed. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Drehzahlbestimmung und/oder Drehzahlregelung eines Gleichstrom-Kollektormotors, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator des Motors im Kreis des magnetischen Erregerfeldes und nahe einem durch die rotierenden ausgeprägten Magzetpols (10) einseitig begrenzten Luftspalt (11) mindestens ein magnetfeldabhängiger Geber (12,15,17) einer au#erhalb des Motormagnetfeldes angeordneten Drehzahlme#-, -steuer- oder -regeleinrichtung angeordnet ist.2. Apparatus for performing the method according to claim 1 for Speed determination and / or speed control of a direct current collector motor, characterized in that in the stator of the motor in the circuit of the magnetic excitation field and one-sided near one of the rotating magnetic poles (10) limited Air gap (11) at least one magnetic field-dependent encoder (12,15,17) one outside of the motor magnetic field arranged speed measurement, control or regulating device is arranged. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber mindestens ein magnetfeldabhängige@ Element, beispielsweise eine Induktionsspule (15,17) oder ein' sogenanntes Feldplättchen (12), vorgesehen ist.5. Apparatus according to claim 2, characterized in that as a donor at least one element that is dependent on the magnetic field, for example an induction coil (15,17) or a so-called field plate (12) is provided. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB als Geber mindestens ein Hallmodulator vorgesehen ist.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that as a transmitter at least one Hall modulator is provided. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, da# des Erregerfeld des Motors durch an sichbekannte, in Diametral- oder Radialrichtung magnetisierte zylinderring- oder zylinderringsgementförmige Dauermagnete (14 oder 2,3) erzeugt wird und daß der Geber (12) luftspaltseitig in die Auermagnete (14,2) eingebettet ist.5. Device according to one of claims 1 - 4, characterized in that da # of the excitation field of the motor by known per se, in diametrical or radial direction magnetized cylinder ring or cylinder ring segment-shaped permanent magnets (14 or 2,3) is generated and that the encoder (12) on the air gap side into the Auermagnete (14,2) is embedded. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (12) mit einer elektrischen Filterstufe (18) verbunden ist, deren von der Modulationsfrequenz des Gebers abhängiges Ausgangssignal auf eine nachgeschaltete Gleichrichterstufe (19), eine anschlie#ende Siebstufe (20) und eine zusätzlich mit einer Sollspannung versorgte Spannungsvergleichsstufe (21) gegeben wird, deren Ausgang mit dem Eingang eines auch an sich bekannten Stellglieds (23) für den Motor verbunden ist. (Figur 6) 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, da# der Geber (12) mit einem Phasendiskriminator (24) zum Vergleich seiner Frequenz mit einer Sollfrequenz, und da# der Ausgang des Phasendiskriminators (24) mit einem Stellglied (26) für den Motor verbunden istD (Figur 7) 8o Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (15) mit einer Nadel@ impulsformerstufe (27) verbunden ist, welche über eine elektronische Schaltstufe (28) die Entladung eines Kondensators (29) steuert, der von einem Konstantstromgeber (30) gespeist und mit einer Integrierstufe (31) verbunden ist, der eine Spannungsvergleichsstufe (32) nachgeschaltet ist. (Figur 8) 9. Vorrichtung nach einem der Ausprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, da# der Geber (15) mit einer Impulsformeratufe (35) zur Erzeugung von Impulsen definierter Länge verbunden ist, der eine Integrierstufe (36) und eine Spannungsvergleichsstufe (37) nachgeschaltet sind. (Figure 9) L e e r s e i t e6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that that the encoder (12) with an electrical Filter stage (18) connected whose output signal is dependent on the modulation frequency of the encoder a downstream rectifier stage (19), a subsequent screening stage (20) and a voltage comparison stage (21) additionally supplied with a nominal voltage is given, the output of which is connected to the input of an actuator which is also known per se (23) for the engine is connected. (Figure 6) 7. Device according to one of the claims 1 - 5, characterized in that # the encoder (12) with a phase discriminator (24) to compare its frequency with a target frequency, and since # the output of the Phase discriminator (24) is connected to an actuator (26) for the motor D. (Figure 7) 8o device according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the encoder (15) is connected to a needle @ pulse shaper (27), which controls the discharge of a capacitor (29) via an electronic switching stage (28), fed by a constant current generator (30) and with an integration stage (31) is connected, which is followed by a voltage comparison stage (32). (Figure 8th) 9. Device according to one of the claims 1-5, characterized in that because # the encoder (15) with a pulse-forming unit (35) for generating pulses is more defined Length is connected, the an integrating stage (36) and a voltage comparison stage (37) are connected downstream. (Figure 9) L e r s e i t e