DE2403432B2 - Gleichstrommotor mit mehrphasiger Ständerwicklung und durch n Hallgeneratoren gesteuerter elektronischer Kommutierungseinrichtung - Google Patents

Description

40 den Zwischenverstärkern (39) jeweils mit umgekehrter Polarität zugeführt ist. und zwar derart, daß bei hienndrehrichtung des Motors dem mit dem positiven Ausgangssignal der Exklusiv-ODCR-Slufe beaufschlagten Zwischenverstärker (39) die drehzahlproponionale Spannung (Un) mit negativer Polarität und dem mit dem negati\en Ausgangssignal der Exklusiv-ODER-Stufe (24 bzw. 25) beaufschlagten Zwischenverstärker (39) die dreh/ahlproportionale Spannung (I ',■) mit positiver Polarität /ugelührt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor mit mehrphasiger Standerwicklung und durch r, ί lallgeneratoren gesteuerter elektronischer Kommutierungseinrichtung, bei dem jeder 1 lallgenenitor mit seinen Hallelektroden an einen Verstärker angeschlossen ist und die Verstarker über eine an ihre Ausgänge angeschlossene Auswahlschaltung die Kommutierung des durch die Ständerwicklung fließenden Stromes steuern.

Die Trf'iidung geht von einem derartigen, aus der DT-OS 20 58 092 bekannten Motor aus. Es ist allgemein bekannt, bei kollektorlosen Gleichstrommotoren die l.äuferstellung durch Hallgeneratoren zu erfassen Unter dem Einfluß des Magnetfeldes des Läufers geben die Hallgeneratoren eine sinusförmige Hallspannung ab die zur Steuerung der aus steuerbaren Halbleiterschaltelementen bestehenden elektronischen Kcmmuticrungscinrichtung verwendet wird. Die Kommutierung wird jeweils beim Nulldurchgang einer Hallspannung vorgenommen. Entsprechend der Phasenzahl der Ständerwicklung müssen die Hallgeneratoren in einem bestimmten räumlichen Winkel zueinander angeordnei werden. Bei einer dreiphasigen Ständerwicklung be trägt dieser Winkel 120" räumlich und bei einet vierphasigen Ständerwicklung 90° räumlich. Werder diese Winkel nicht exakt eingehalten, so ergibt siel hierdurch eine Verschiebung der Kommutierungszeit punkte, die zu einer Verschlechterung des Wirkungsgra des führt.

Wegen der Wicklungsinduktivität und der letztlich doch vorhandenen Schaltzeiten der steuerbaren Halb leitcrschaltelemente steigt der Strom nach der Kommutierung in der betreffenden Phase der Ständerwicklung in einer endlichen Zeit auf seinen Maximalwert an. Be Motoren mit Drehzahlen bis zu 10 000 Umdrehunger pro Minute ist die Zeitspanne des Stromanstiege! gegenüber der Einschaltdauer der einzelnen Phasen wicklungen noch relativ klein, so daß keine merkliche Verschlechterung des Wirkungsgrades erfolgt. Da di< Einschaltdauer der einzelnen Phasenwicklungen dei Drehzahl umgekehrt proportional ist, nimmt diese mi steigender Drehzahl ab. Da andererseits die Zeitspanne für den Stromanstieg im wesentlichen konstant bleibt wird der Anteil dieser Zeitspanne an der Gesamtein schaltdauer der einzelnen Phasenwicklungen größer Bei Motoren mit Drehzahlen bis zu 100 000 Urndrchun gen pro Minute ergibt sich hierdurch eine merklichi Verschlechterung des Wirkungsgrades. Abhilfe kam hier durch Verschiebung des Kommutierungszeitpunk tes geschaffen werden. Unter Kommutierungszeitpunk wird der Beginn des Stromflusses bzw. Stromanstiege in der betreffenden Phase der Ständcrwicklurtj verstanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Gleichstrommotor su auszubilden, daß der konimutierungszeitpunkt, d.h. der Schallzeitpunkt der einzelnen steuerbaren Halbleiterschalte emente der kommutierungseinrichtung verschoben werden kann.

Die Lösung der gestellten .Aufgabe gelingt bei einem Gleichstrommotor der eingangs beschriebenen Λπ nach der Erfindung dadurch, daß die Verstärker eine hohe Verstärkung oder Kippverhalten aufweisen und mit ihrem Ausgang über ein Stellglied jeweils an den Eingang des mit dem der benachbarten Phase zugeordneten Hallgenerator verbundenen Verstärkers angeschlossen sind, wobei bei einem Motor mit η = 2 Hallgeneratoren das Ausgangssigna! des einen Verstärkers mittels einer Steuerstufe in seiner Polarität umgekehrt ist. Infolge der hohen Verstärkung bzw. des Kippverhaltens erscheint am Austang der Verstärker ein Rechtecksigna!. Da die Verstärker mit ihrem Ausgang jeweils an den Eingang eines anderen Verstärkers geführt sind, wird dieses Rechtecksignal der »n dem anderen Verstärker anliegenden Hallspannung überlagert. Die Höhe des Rechlccksignals ist über das Stellglied einstellbar. Durch die überlagerte Rechteckspannung wird der Nulldurchgang der sinusförmigen Hallspannung verschoben. Eine Vorverlegung oder Verzögerung des Schallzeitpunktes der steuerbaren Halbleiterschaltelcmente wird bei diesem Motor jeweils dtirch Umkehr der Anschlußfolge der Versärkcr bzw. bei einem Motor mit zwei Hallgeneratoren durch Polaritätsumkehr des Ausgangssignals des anderen Verstärkers erreicht. Somit ist bei dem beschriebenen Motor auf einfache Weise eine Verschiebung ties Kommutierungsz.eitpunktcs möglich, wodurch einer Verschlechterung des Wirkungsgrades infolge einer ungunstigen kommutierung entgegengewirkt wird

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Umschaltung zwischen Vorverlegung und Verzögerung des Schaltzeitpunktcs dadurch möglich, daß die Umkehrwirkung der Steuerstufe umschaltbar ist. Bei einem Gleichstrommotor mit zwei Hallgeneratoren ist es besonders vorteilhaft, daß als Stcucrstufe an den Ausgang der beiden Verstärker jeweils eine Exklusiv-ODER-Stufe mit ihrem einen Eingang angeschlossen und deren anderer Eingang mittels eine¹· Umschaliglicdes wahlweise an eine positive oder negative Hiifsgleichspannung schaltbar ist. wobei die den beiden Exklusiv-ODER-Stufcn zugeordneten Umschaltglieder derart miteinander gekoppelt sind, daß an den betreffenden Eingängen der Exklusiv-ODER-Stufen die Hilfsgleichspannung mit entgegengesetzter Polarität anliegt.

Wird ein Gleichstrommotor mit wechselnder Drehrichtung betrieben, so muß die Verschiebung des Zündzeitpunktes mit dem Wechsel der Drehrichtun ■ umgeschaltet werden. Ein selbsttätiges Umschalten in bezug auf den Zündzeitpunkt wird dadurch erreicht, daß die beiden Umschaltglieder drehrichtungsabhängig gesteuert sind. Dies ist wiederum in einfacher Weise dadurch möglich, daß als Umschaltglieder zwei Kippverstärker vorgesehen sind, denen eine dreh/ahlproportionalc Spannung jeweils mit umgekehrter Polarität zugeführt ist.

Bei einem Gleichstrommotor mit Drehzahlregelung wird die Verschiebung des Kommutierungszeiipunktes an die jeweilige Drehzahl dadurch angepaßt, daß das dem Verstärker über das Stellglied zugeführtc Signal in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors verändert ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gleichstrommotor, bei dem die Verschiebung des

Kommuuerungszeitpunk'.es in Ar'iangigkeil \on der Drehzahl selbsttätig erfulgi, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang jeder Exkiusiv-ODER-Stiiie jeweils zwei Zwischenverstärker angeschlossen sind, wobei den Zwischenverslärkern die Ajsgangssignalc der Exklusiv-ODER-Stufe nach ihrer Polarität getrennt über cias Stellglied zugeführt sind und ckß an den Eingang jedes Zwischenverstärkers eine drehzahlproporiionale Span nung gelegt ist. wobei diese drehzahiprnportionaie Spannung den Zwischenverstärkern jeweils mit umgekehrter Polarität zugeführt ist. und zwar derart, daß be: Nenndrehrichtung des Motors dem mit dem positiven Aiisgangssignal der Exklusiv-ODER-Stufe beaufschlagten Zwischenverstärker die drerizahlproportionaic Spannung mit negativer Polarität und dem mit dem negativen Ausgantrssignal der Exklusiv-ODER-Stufe beadfsehfsärter; Zuischemersiärker die dreh/;ihlr>r< >portionale Spannung mit positiver Polarität zugeführt ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführuiigsbeispiels wird der (jegenstand der ErImdung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig.! eine sinusförmige Hallspannung, der eine konstante Gleichspannung überlagert ist.

E i g. 2 einen Gleichstrommotor mit zwei Hallgeneraloren, bei dem die Ausgänge der Verstärker jeweils über eine Exklusiv-ODER-Stufe mit dem Hingang des anderen Verstärkers verbunden sind.

E i g. i eine Schaltungsanordnung mit zwei 1 lallgeneratoren. mit der eine selbsttätige Verschiebung des Kommutierungszeiipunkies in Abhängigkeit von der Drehrichtung und der Drehzahl eines Gleichstrommotors möglich ist.

In I-i g. 1 ist eine sinusförmige HallspaiiHiing /'// dargestellt, der eine Gleichspannung In,'überlagert ist. (cweils im positiven und negativen Maximum dvr Hallspannung (///wird die Polarität der Gleichspannung lh, umgeschaltet. Diese Umschaltung kann durch einen weiteren 1 -!«!!generator gesteuert werden, der um 90 elektrisch gegenüber dem die Hallspannung Un abgebenden I lallgencrator versetzt ist.

Der in Fig. 2 dargestellte Gleichstrommotor weist eine aus vier Phasen 1 bis 4 bestehende Ständerwicklung auf. Die vier Phasen 1 bis 4 sind mit ihrem einen Wicklungsende in Stern geschaltet und mit dem einen Pol einer Gleichspannungsquellc U verbunden. Mit ihrem anderen Wicklungsende sind die Phasen ! bis 4 über Transistoren 5 bis 8 an den anderen Pol der Gieiehspannungsquelle U schaltbar. Die Transistoren 5 bis 8 werden durch eine Auswahlschaltung 9 gesteuert. Diese Auswahlschaltung enthält zwei Invcrtcrstiifen 10 und 11 sowie vier UND-Glieder 12 bis 15. Die Funktion dieser Auswahlschaltung 9 wird später noch näher beschrieben.

Zur Erfassung der l.äuferstellung des Gleichstrommotors sind zwei Hallgeneratoren 16 und 17 vorgesehen. Diese Hallgcneratoren 16 und 17 sind mit ihren Steuerkreisen in Reihe geschaltet und über Reihenwiderstände 18 und 19 an eine Steuerspannungsquelle Us angeschlossen. Mit ihren Hallelektroden sind die Hallgcneraloren 16 und 17 jeweils an einen Verstärker angeschlossen. Die Verstärker sind bei dem Ausführungsbeispiel als Operationsverstärker 20, 21 ausgebildet. Der Ausgang der Operationsverstärker 20 und 21 ist jeweils über einen Koppelungswiderstand 22 bzw. 23 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers verbunden. Die Koppelung ist so ausgeführt, daß die Operationsverstärker 20 und 21 eine hohe

Verstärkung aufweisen. IXt nicht invertierende I.ingang dieser beiden Operationsverstärker 20 und 21 ist jeweils an Nullpolcntial gelegt. Die Koppelungsvuderstände 22 und 23 können auch mn dem nicht invertierenden Eingang der Operationsverstärker 20 ^c und 21 verbunden werden. In diesem Rille weisen tlie Operationsverstärker 20 und 21 Kippverhallen au).

Jedem Operationsverstärker 20 und 21 ist eine Exklusiv-ODER-Stufe 24 bzw. 25 als Stcucrsiufc zugeordnet. Der eine Eingang dieser Exklusiv-ODER-Stufen 24 und 25 ist jeweils mit dem Ausgang des entsprechenden Operationsverstärkers 20 und 21 verbunden. An den anderen Eingang ist jeweils mittels eines Umschalters 2b bzw. 27 eine Hillsgleiehspannung Uno gelegt. Die beiden Umschalter 26 und 27 sind miteinander gekoppelt, so daß sie nur gemeinsam betätigt werden können. Ferner ist der Anschluß der Hilfsgleichspannung Uno; an die beweglichen Kontakte der Umschalter 26 und 27 so ausgeführt, daß die betreffenden Eingänge der !!xklusiv-ODER-Stulcn 24 und 25 jeweils an entgegengesetzter Polarität der Hilfsgleichspannung Una liegen. So liegt die Hilfsgleichspannung Una bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel mit positiver Polarität an der Exklusiv-ODER-Stufe 24 und mit negativer Polarität an der Exklusiv-ODER Stufe 25 Die Exklusiv-ODER-Stufen 24 sind mit ihren Ausgängen jeweils über ein :111s einem einstellbaren Widerstand 28 bzw. 29 bestehenden Stellglied mit dem invertierenden Eingang des jeweils anderen Operationsverstärkers 20 bzw. 21 verbunden. Das heißt, die an den Operationsverstärker 20 angeschlossene Exklusiv-ODER-Stuft 24 ist über den einstellbaren Widerstand 29 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 21 und die an den Operationsverstärker 21 angeschlossene Exklusiv-ODER-Stufe 25 ist über den einstellbaren Widerstand 28 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 20 verbunden. Eine Exklusiv-ODER-Stufe ist ein Steuerelement, dessen Ausgang nur dann ein positives Signal führt, wenn nur an einem der beiden Eingänge ein positives Signal und an dem anderen der beiden Eingänge ein negatives oder ein Null-Signal anliegt.

Zur Steuerung der Kommutierung des Motors werden die Ausgangssignale der beiden Operationsverstärker 20 und 21 der Auswahlschaltung 9 zugeführt. Mittels der in der Auswahlschaltung 9 vorgesehenen Inverterstufen 10 und 11 wird die Polarität des Ausgangssignals umgekehrt. Mit Hilfe der UND-Glieder 12 bis 15 werden die Ausgangssignale der Operationsverstärker 20 und 21 und die Ausgangssigna-Ie der Inverterstufen 10 und 11 miteinander verknüpft und daraus die Steuersignale für die Transistoren 5 bis 8 abgeleitet.

Die Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes wird bei dem dargestellten Gleichstrommotor wie folgt erreicht: An dem Ausgang jeder Exklusiv-ODER-Stufe 24 bzw. 25 steht eine Gleichspannung an. die über den einstellbaren Widerstand 28 bzw. 29 auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 20 bzw. 21 ho geschaltet wird. Am invertierenden Eingang der beiden Operationsverstärker 20 und 21 wird somit der jeweils anliegenden Hailspannung Un eine Gleichspannung Uc überlagert. Wie bereits an Hand der Fig. ! erläutert. wird bei einer sinusförmigen Spannung d :r.h Uberiage- frung einer Gleichspannung eine Versi-'ebune des Nulldurchganges erreich! ;">hj Ρ^^ηι«: -ie· .;ΐΰ Ausgang der Exklusiv-ODER-Sniic 2·* -/w 2τ ,_:nMcnr-,ien Gleichspannung wird durch das Ausgangssignal de Operationsverstärkers 20 b/.'.v. 21 gesteuert. Dl· Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Stufen 24 und X wechseln somit ihre Polarität synchron /.u den Polaritätswechsel des Ausgangssignals der Operations verstärker 20 und 21. Durch die auf den anderei Eingang der Fxklusiv-ODFR-Suifen 24 und 25 geschal letc Hilfsgleiohspannung Una wird lediglich ein< Umkehr der Polarität zwischen Eingangs- und Aus gangssignal der Exklusiv-ODER-Stufen 24 und 2.' erreicht, und zwar erfolgt eine Umkehrung de Polarität, wenn auf den anderen Eingang der Exklusiv ODER-Stufe eine positive Spannung gegeben wird Wird dagegen eine negative Spannung angelegt, se bleibt die Polarität zwischen Eingangs- und Ausgangs signal der Exklusiv ODER-Stufe unverändert.

Da bei dem angeführten Motor die beiden Hallgene ratoren 16 und 17 um W elektrisch gegencinandei versetzt sind, erfolgt jeweils im positiven und negativer Maximum der einen Hailspannung ein Polaritätswech sei bei der anderen Hallspannung. Da dir Glcichspan nung am Ausgang der Exklusiv-ODER-Stufen 24 und 2^:. ihre Polarität synchron zu den Ausgangssignalcn dei Operationsverstärker 20 und 21 wechseln, wird jewoil· im positiven bzw. negativen Maximum der Hallspan nung Un die überlagerte Gleichspannung Uc. in ihrei Polarität umgeschaltet. Durch die Einstellwidcrständi. 28 und 29 kann die Höhe der überlagerten Gleichspan nung Uc, bestimmt werden und somit das Maß dei Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes. Durcr Umschalten der Polarität der an den einen Eingang der Exklusiv-ODER-Stufen 24 und 25 angelegten Hilfsgleichspannung Utic. wird die Verschiebungsrichtunj des Kommutierungszeitpunkies bestimmt. Es wire beispielsweise bei der einen Schalterstellung eine Vorverlegung des Kommutierungszeitpunktes erreich) und in der anderen Schalterstellung eine Verzögerung des Kommutierungs/eitpunktes. bez.ogen auf gleiche Drehrichtung des Motors.

In F i g. 3 sind lediglich die beiden Hallgeneraloren 56 und 17 eines Gleichstrommotors -.:nd die angeschlossenen Verstärker dargestellt. Gleiche Eler-ente sind be dieser Figur mit den gleichen Bezugszeichen wie nact" Fig. 2 bezeichnet. An die mit den Ausgängen tier Operationsverstärker 20 und 21 verbundenen Anschlußpunkte A und B wird, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Auswahlschaltung 9 mit nachgeschaltetem Gleich strommotor angeschlossen. An den Ausgang der Operationsverstärker 20 und 21 sind wiederum Exklu siv-ODER-Stufen 24 und 25 angeschlossen. Mittels de; in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung soll eine selbsttätige Verschiebung des Kommutierungszeitpunkies sowohl nach Größe ais auch Richtung ir Abhängigkeit von der Drehrichtung und der Drehzah des Motors erreicht werden. An Stelle eines Umschalters ist an den anderen Eingang der Exklusiv-ODER Stufen 24 und 25 jeweils ein Kippverstärker 30 bzw. 31 angeschlossen. Diese Kippverstärker 30 und 31 werder durch eine drehzahlproportionale Spannung Un gesteuert. Diese drehzahl proportionale Spannung U- ist dem invertierenden Eingang eines ersten Vorverstärkers 32 zugeführt. Am Ausgang dieses ersten Vorverstärker; liegt der Kippverstärker 31. Ferner ist mii diesem ersten Vorverstärker 32 ein zweiter Vorverstärker 33 verbunden.dessen Ausgang ?u dem Kippverstä*·- <er 30 gciiihn ist. Da der Ausgang des crsicr Vor\-jrs;ärkcrs 32 mit dem α·.-, -„τι crenden Eingang de »"ACüL'n v ^iTv crs'iir· iTs 3ΐ > '_-rr-,indon isi stm! ■:'.-.

Ausgangssignale an den beiden Vorverstärkern 32 und 33 in ihrer Polarität jeweils entgegengesetzt. Die mit den Kippverstärkern 30 und 31 verbundenen Hingänge der Hxklusiv-ODER-Slufen 24 und 25 erhalten somit jeweils ein Gleichspannungssignal entgegengesetzter Polarität, wie dies auch durch den Umschalter bei dem Motor nach I'i g. 2 bewirkt wird.

Die Ausgänge der Exklusiv-ODER-Stufcn 24 und 25 tind jeweils über zwei parallelgeschaltete Strompfade J4 und 35 bzw. 36 und 37 mit dem invertierenden fcingang des Operationsverstärkers 21 bzw. 20 verbunden. In jedem Strompfad 34 bis 37 ist wiederum als Stellglied ein einstellbarer Widerstand 38 vorgesehen, !'einer ist zu jedem einstellbaren Widerstand 38 ein JP.wischenverstärker 39 in Reihe geschaltet, wobei der einstellbare Widerstand 38 mit dem invertierenden tiingang dieses Zwischenverstärkers verbunden ist. Der Ausgang jedes Zwischenverstärkers ist über einen Widerstand 40 mit dem invertierenden Eingang gekoppelt. Der nicht invertierende Eingang aller Zwischenverstärker ist jeweils an Nullpotential gelegt. Die beiden jeweils parallelgcschaltetcn Zwischenvcr-Märker 39 sind an ihrem Ausgang durch Entkoppcldioilen 41 entkoppelt und über einen gemeinsamen Verbindungswiderstand 42 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 20 bzw. 21 angeschlossen. Die jeweils parallel an einen Ausgang der Exklt.siv-ODER-Stufe 24 bzw. 25 angeschlossenen Strompfade 34 und 35 bzw. 36 und 37 sind ebenfalls jeweils durch Entkopplungsdioden 43 voneinander einkuppelt. Durch diese Entkopplungsdioden 43 wird erreicht, daß jeder Zwischenverstärker 39 nur die positiven bzw. nur die negativen Ausgangssignale der Kxklusiv-ODER-Stufe 24 bzw. 25 erhält. Die Entkopplungsdioden 43 sind so gepolt, daß die ir den Strompfaden 34 und 36 angeordneten Zwischenverstärker 39 ein positives Ausgangssigna! der Exklusiv-ODER-Stufe 24 bzw. 25 erhalten. Entsprechend sind die Entkopplungsdioden 43 in den Strompfaden 35 und 37 entgegengesetzt gepolt, so daß die in diesen Strompfaden 35 und 37 angeordneten Zwischenverstärker 39 die negativen Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Stufe 24 und 25 erhalten.

Der invertierende Eingang der in den Strompfaden 34 und 36 angeordneten Zwischenverstärker 39 sind jeweils über einen Eingangswiderstand 44 mit dem Ausgang des ersten Vorverstärkers 32 verbunden. In entsprechender Weise sind die in den Strompfaden 35 «ind 37 angeordneten Zwischenverstärker mit ihrem invertierenden Eingang jeweils über einen Eingangs-Widerstand 45 an den Ausgang des zweiten Vorverstärkers 33 angeschlossen. Es sei noch erwähnt, daß der Ausgang der beiden Vorverstärker 32 und 33 jeweils tiber einen Koppelwiderstand 46 bzw. 47 mit dem invertierenden Eingang des betreffenden Vorverstärkers verbunden ist.

)e nach Drehrichtung des Motors liegt an dem invertierenden Eingang des ersten Vorverstärkers 32 eine positive oder negative Spannung an. Das bedeutet, daß je nach Polarität der am invertierenden Eingang des ersten Vorverstärkers 32 anliegenden Spannung auch die Polarität am Ausgang dieses ersten Vorverstärkers und damit auch am Ausgang des zweiten Vorverstärkers 33 wechselt. Durch diesen Polaritätswechsel an den Ausgängen dieser beiden Vorverstärker 32 und 33 wird auch ein Polarilätswechsel an den Ausgängen der Kippverstärker 30 und 31 hervorgerufen. Dieser Polaritätswechsel am Ausgang der beiden Kippverstärker 30 und 31 entspricht einem Umschalten der beiden Umschalter 26 und 27 nach Y i g. 2. Damit erhalten die mit den Kippverstärkern 30 und 31 verbundenen Eingänge der ExklusivODER-Slufen 24 und 25 bei Umkehr der Drehrichlung jeweils eine Spannung mit entgegengesetzter Polarität. Durch diesen Polaritätswechsel an den Exklusiv-ODER-Stufen 24 und 25 wird erreicht, daß, bezogen auf die wechselnde Drehrichtung des Motors, die Richtung für die Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes erhalten bleibt. Das heißt, wenn durch eine entsprechende Polung der drehzahl proportionalen Spannung Un beispielsweise eine Vorverlegung des Kommutierungszeitpunktes eingestellt ist, so bleibt diese Vorverlegung bei einer Drehrichtungsumkehr erhalten. Eine Verzögerung des Kommutierungszeitpunktes wird durch Umkehren der Polung der am Vorverstärker 32 anliegenden drehzahlproportionalen Spannung Unerreicht.

Die Größe der Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes wird hingegen durch die Höhe der am invertierenden Eingang des ersten Vorverstärkers 32 anliegenden drehzahlproportionalen Spannung Un bestimmt. Der Kommutierungszeitpunkt wird somit drehzahlproportional verschoben. Die beiden Vorverstärker 32 und 33 sowie die Zwischenverstärker 39 haben proportionales Verhalten, so daß ihre Ausgangsgrößen jeweils den Eingangsgrößen proportional sind. Über die Eingangswiderstände 44 und 45 erhalten die Zwischenverstärker 39 ein drehzahlproportionales Signal von dem Ausgang der beiden Vorverstärker 32 und 33. Dieses drehzahlproportionale Signal erscheini auch am Ausgang der Zwischenverstärker 39 und wird somit den Operationsverstärkern 20 und 21 zugeführt Mit dieser beschriebenen Schaltungsanordnung isi somit ein selbsttätiges Einstellen der Verschieberich tung und der Größe der Verschiebung des Kommutie rungszeitpunktes in Abhängigkeit von der Drehrichtunj und Drehzahl eines Gleichstrommotors möglich. Die: ist besonders vorteilhaft bei hochtourigen, drehzahlge regelten und reversierbaren Antrieben mit Gleich strommotoren'.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gleichstrommotor mit mehrphasiger Ständerwicklung und durch η Hallgeneraloren gesteuerter elektronischer Kommuiierungseinrichtung. bei dem jeder Hallgenerator mit seinen Hallelektroden an einen Verstärker angeschlossen ist und die Verstärker über eine an ihre Ausgänge angeschlossene Auswahlschaltung die Kommutierung des durch die Ständerwicklung fließenden Stromes steuern, d a durch gekennzeichnet, daß die Verstärker (Operationsverstärker 20, 21) eine hohe Verstärkung oder Kippverhalten aufweisen und mit ihrem Ausgang über ein Stellglied (Widerstand 28, 29; 38) jeweils an den Eingang des mit dem der benachbarten Phase zugeordneten Hallgenerator (16, 17) verbundenen Verstärkers (Operationsverstärker 20. 21) angeschlossen sind, wobei bei einem Motor mit η = 2 Hallgeneratoren das Ausgangssignal des einen Verstärkers mittels einer Steuersiufc (Exklu siv-ODER-Slufe 24, 25) in seiner Polarität umgekehrt ist.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrwirkiing der Steuerstufc (Exklusiv-ODE R-Slufe 24, 25) umschaltbar ist.

3. Gleichstrommotor nach Anspruch 2 mit zwei Hallgeneraturcn. dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerstufe an den Ausgang der beiden Verstärker ((Operationsverstärker 20, 21) jeweils eine Exklusiv-ODER-Stufc (24, 25) mit ihrem einen Hingang angeschlossen und deren anderer Eingang mittels eines Umschahglicdes (Umschalter 26, 27 bzw. Kippverstärker 30, 31) an eine positive oder negative Hilfsgleichspannung (line) schaltbar ist, wobei die den beiden Exklusiv-ODER-Suifen (24, 25) zugeordneten Umschaltglieder (Umschalter 26, 27 bzw. Kippverstärker 30, 31) derart miteinander gekoppelt sind, daß an den betreffenden Eingängen der Exklusiv-ODER-Stufen (24, 25) die Hilfsgleichspannung (iJnc) mit entgegengesetzter Polarität anliegt.

4. Gleichstrommotor nach Anspruch 3 mit wechselnder Drchrichlung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden IJmschaltglieder (Umschalter 26, 27 bzw. Kippverstärker 30, 31) drehrichtungsabhängig gesteuert sind.

5. Gleichstrommotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als IJmschaltglieder zwei Kippverstärker (30, 31) vorgesehen sind, denen eine drehzahlproportionale Spannung (Un) jeweils mit umgekehrter Polarität zugeführt ist.

6. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche I bis 5 mit Drehzahlregelung, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Verstärker (Operationsverstärker 20, 21) über das Stellglied (Widerstand 38) zugeführtc Signal in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors verändert ist.

7. Gleichstrommolo,- nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang jeder Exklusiv-ODER-Stufe (24, 25) jeweils zwei Zwisehenverstärker (39) angeschlossen sind, wobei den Zwischenverslärkern (39) die Ausgangssignale der Exklusiv-ODER-Stufe (24, 25) nach ihrer Polarität getrennt über das Stellglied (38) zugeführt sind und daß an den Eingang jedes Zwischenverstärkers (39) eine dreh/ahlproportionale Spannung (Un) gelegt ist, wobei diese drehzahlproportionalc Spannung (Un)

IS