SE436460B - POWER CONNECTION FOR SELF-STARTING ELECTRICAL ENGINE WITH A PERMANENT MAGNET ROTOR - Google Patents
POWER CONNECTION FOR SELF-STARTING ELECTRICAL ENGINE WITH A PERMANENT MAGNET ROTORInfo
- Publication number
- SE436460B SE436460B SE7901341A SE7901341A SE436460B SE 436460 B SE436460 B SE 436460B SE 7901341 A SE7901341 A SE 7901341A SE 7901341 A SE7901341 A SE 7901341A SE 436460 B SE436460 B SE 436460B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- switching
- rotor
- override
- signals
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 40
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 40
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 40
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 34
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 230000002336 repolarization Effects 0.000 description 6
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/20—Arrangements for starting
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/12—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using detecting coils using the machine windings as detecting coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Description
- koppling, medelst vilken motorn uppnår bättre verkningsgrad och _ §@@1ai«-3i 2 statorfältet först avslutad, sedan rotorn redan passerat detta neutrala vridvinkelläge, så att den från tidpunkten, då den passerar detta neutrala vridvínkelläge, till tidpunkten för den slutgiltiga ompolariseringen av statorfältet utsättas för ett motvridmoment, som bromsar densamma. Härigenom erhålles dålig verkningsgrad. V I Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla en styr- som samtidigt säkerställer, att motorn kan starta från varje vridvinkelläge. - clutch, by means of which the motor achieves better efficiency and _ § @@ 1ai «-3i 2 the stator field first terminated, after the rotor has already passed this neutral rotation angle position, so that from the time it passes this neutral rotation angle position, to the time of the final repolarization of the stator field is subjected to a counter torque, which brakes the same. This results in poor efficiency. V I The invention is based on the task of developing a control which at the same time ensures that the motor can start from any angle of rotation.
Enligt uppfinningen löses denna uppgift genom att -omkopp- lingselementens omkopplingspunlrt ligger ett kort stycke före varje neutralläge hos rotorn och att ett överstyrningssteg in- går, som i ett rotorviloläge, som motsvarar ett vridvinkelläge, som ligger efter ett överskridande av omkopplingspunkten i önskad vridriktning och före rotorns därpå följande neutralläge, håller det i detta vridvinkelläge ledande omkopplingselementet i ledande tillstånd under en överstyrningstid oberoende av den under denna tid av givaren alstrade styrsignalen.According to the invention, this object is solved in that the switching point of the switching elements is a short distance before each neutral position of the rotor and that an override step is included, as in a rotor rest position, which corresponds to a rotational angle position which exceeds the switching direction. before the subsequent neutral position of the rotor, the conductive switching element in this rotational angle position keeps the conducting element in a conducting state for a control period independent of the control signal generated during this time by the sensor.
Genom denna åtgärd säkerställes, att ompolariseringen av statorfältet påbörjas redan före ett uppnående av ett neutralt vridvinkelläge och att ompolariseriwen vid uppnående av detta läge åtminstone i huvudsak är avslutad. Statorfältet inverkar därför praktiskt taget lika vid uppnående av det neutrala vrid- vinkelläget i önskad vridriktning utan att redan före uppnåendet av det neutrala vridvinkelläget utöva något märkbart mot vrid- moment.. Härigenom erhålles likformigt vridmoment under drift. i Till följd av framförhållningsvinkeln, med vilken den nor- mala omkopplingspunkten ligger före neutralläget, skulle emel- lertid svårigheter uppkomma, om rotorn vid frånkoppling stannar i ett av de extrema vridvinkellägena kort stycke före neutral- läget, sedan den normala omkopplingspunkten överskridits. Vid motorns inkoppling i ett dylikt vridvinkelläge driver stater- fältet rotorn bakåt. Kort tid därefter passeras den normala om- kopplingspunkten i riktning bakåt. Statorfältet, som nu ompola- riseras, skulle bromsa rotorn och driva densamma i önskad vrid- riktning. Härvid skulle omkopplingspunkten omedelbart åter pas- seras. Eftersom-rotorns vridhastighet ännu ej skulle vara så hög, att dess tröghetsmoment skulle vara tillräckligt för att 1991341-3 MN' trots den på nytt påbörjade ompolariseringen av statorfältet, mot vridmomentet till följd av den osymmetriska magnetfältför- delningen (den extra permanentmagneten) och belastningen driva densamma vidare i önskad vridriktning förbi det neutrala vrid- vinkelläget, skulle den på nytt drivas motriktat den önskade vridriktningen, dvs. bakåt. Följden skulle vara, att rotorn skulle pendla fram och tillbaka omkring vridvinkelläget, i vilket ompolariseringen av statorfältet äger rum. Dylika pen- delsvängningar undgàs genom förekomsten av överstyrningssteget.This measure ensures that the repolarization of the stator field begins even before the attainment of a neutral angle of rotation and that the repolarization rib at the attainment of this position is at least substantially completed. The stator field therefore acts practically equally when reaching the neutral angle of rotation in the desired direction of rotation without exerting anything appreciable against torque even before the attainment of the neutral angle of rotation. This results in uniform torque during operation. However, due to the advance angle, with which the normal switching point is before the neutral position, difficulties would arise if the rotor stops in one of the extreme turning angles a short distance before the neutral position, after the normal switching point has been exceeded. When the engine is engaged in such a rotational angle position, the state field drives the rotor backwards. Shortly afterwards, the normal switching point is passed in the reverse direction. The stator field, which is now repolarizing, would brake the rotor and drive it in the desired direction of rotation. In this case, the switching point would be passed again immediately. Since the rotational speed of the rotor would not yet be so high that its moment of inertia would be sufficient to 1991341-3 MN 'despite the re-polarization of the stator field, towards the torque due to the asymmetric magnetic field distribution (the extra permanent magnet) and the load drive it further in the desired direction of rotation past the neutral angle of rotation position, it would again be driven in the opposite direction of the desired direction of rotation, i.e. backwards. The consequence would be that the rotor would oscillate back and forth about the angle of rotation, in which the repolarization of the stator field takes place. Such pendulum swings are avoided by the occurrence of the override step.
Om nämligen rotorn stannar i nämnda extrema läge, är Överstyr- ningssteget verksamt, så att rotorn visserligen startar mot den önskade vridriktningen men passerar den normala omkopplings- punkten, som undertryckes. Härvid kan rotorn vrida sig tillbaka itill en punkt, som den kan nå inom överstyrningstiden, som bl.a. beror på belastningen. Efter utgången av överstyrningstiden ompolariseras statorfältet i motsvarighet till rotorns momentana vridvinkelläge, bromsas rotorn och startar i önskad riktning.Namely, if the rotor stops in said extreme position, the override step is effective, so that the rotor does start in the desired direction of rotation but passes the normal switching point, which is suppressed. In this case, the rotor can turn back to a point which it can reach within the override time, which i.a. depends on the load. After the end of the override time, the stator field is repolarized corresponding to the momentary rotational angle of the rotor, the rotor is braked and starts in the desired direction.
Eftersom rotorn numera i riktning framåt måste passera över en större vridvinkel, tills den på nytt uppnår den normala omkopp- lingspunkten, bibringas den tillräckligt hög vridhastighet för att övervinna motvridmomentet och överskrida neutralläget, från och med vilket statorfältet med den momentana polariseringen fortsätter att verka i önskad vridríktning. Rotorn drives där- för från det kritiska, extrema stoppvridvinkelläget till en början bakåt en vinkel, som är större än framförhàllningsvin- 'keln, och därefter i önskad riktning utan pendelsvängníngar.Since the rotor now has to pass over a larger angle of rotation in the forward direction until it reaches the normal switching point again, it is subjected to a sufficiently high rotational speed to overcome the counter torque and exceed the neutral position, from which the stator field with the instantaneous polarization continues to operate. desired direction of rotation. The rotor is therefore driven from the critical, extreme stop-angle position to a rearward angle which is greater than the angle of advance, and then in the desired direction without pendulum oscillations.
Vid en särskilt lämplig utföringsform inledes varje start av motorn från inkopplingstidpunkten med en överstyrningstid, varvid det mot styrsignalerna iett kritiskt, extremt viloläge svarande omkopplingstillstàndet hos omkopplingselementen är inställbart tvångsvis. ?å detta sätt undgås komplicerad samord- ning av överstyrningsstegets inverkan med ett bestämt startläge.In a particularly suitable embodiment, each start of the motor from the switch-on time is initiated with an override time, the switching state of the switching elements corresponding to the control signals in a critical, extreme rest position being adjustable forcibly. In this way, complicated coordination of the impact of the override step with a specific starting position is avoided.
Rotorn vrider sig visserligen till en början bakåt även från flera startlägen, från vilka den i annat fall omedelbart skulle starta i önskad vridriktning, men härigenom uppnås mycket enkel koppling. Inom ett första startvridvinkelområde utanför det kritiska, extrema läget vrider sig rotorn omedelbart i före- skriven riktning, nämligen inom större delen av vridvinkelom- rådet, inom vilket det medelst överstyrningssteget tvängsvis_Ji :1eo1s«vès inställda omkopplingstillståndet hos omkopplingselementen överensstämmer med det av givaren krävda tillståndet. Inom ett annat vridvinkelområde, inom vilket i överstyrningssteget någon' överensstämmelse ej föreligger med det av givaren begärda om- kopplingstillståndet, roterar rotorn till en början bakåt.Although the rotor initially rotates backwards also from several starting positions, from which it would otherwise immediately start in the desired direction of rotation, but in this way a very simple coupling is achieved. Within a first starting angular range outside the critical, extreme position, the rotor immediately rotates in the prescribed direction, namely within the greater part of the angular range, within which the switching state of the switching elements set by the switching elements corresponds to the condition of the switching element. . Within another rotation angle range, within which in the override step there is no correspondence with the switching state requested by the sensor, the rotor initially rotates backwards.
Det är vidare gynnsamt, om överstyrniæssteget alstrar en signal med förutbestämd varaktighet, som vid start i stället för styrsignalen tjänar till avledrüng av omkopplingssignalerna.It is further advantageous if the override step produces a signal of predetermined duration which, at start-up instead of the control signal, serves to divert the switching signals.
Detta möjliggör enkel uppbyggnad av överstyrningssteget.This enables easy construction of the override step.
De elektroniska omkopplingselementen kan mottaga omkopp- lingssignalerna via en grindkoppling, som är aktiverbar i be- roende av en normalgflsignal och vid starttidpunkten och vid blockerad rotor från en av en normalgångsignalgivare oberoende pulsgivare omväxlande mottager jämförelsevis korta startsigna- ler såsom aktiveringssignaler och längre stoppsignaler såsom spärrsignaler, som vid normal drift är överstyrbara medelst nor- malgângsignalen. Vid motorns inkoppling företagas härvid ett första startförsök, när den första startsignalen från pulsgiva- ren tillföras. Om motorn ej startar, spärras tillförseln av om- kopplingssignalerna till omkopplingselementen under varktig- heten av den följande stoppsignalen från pulsgivaren medelst grindkopplingen. Först när följande startsignal uppträder, sker ett förnyat startförsök. Om motorn roterar, fortsättes driften till följd av överstyrningen medelst normalgångsignalen.The electronic switching elements can receive the switching signals via a gate switching, which can be activated depending on a normal signal and at the start time and at a blocked rotor from a pulse sensor independent of a normal running signal transmitter alternately receive comparatively short stop signals such as activation signals. , which during normal operation are controllable by means of the normal output signal. When the motor is switched on, a first start attempt is made when the first start signal from the encoder is applied. If the motor does not start, the supply of the switching signals to the switching elements is blocked for the duration of the following stop signal from the encoder by means of the gate switching. Only when the following start signal occurs, a new start attempt is made. If the motor rotates, operation is continued due to the oversteer by means of the normal running signal.
Om rotorn blockeras under drift, försvinner normalgångsignalen ooh motorn frånkopplas medelst en stoppsignal från pulsgivaren.If the rotor is blocked during operation, the normal running signal disappears and the motor is switched off by means of a stop signal from the encoder.
När nästa startsignal uppträder, upprepas automatiskt ett start- försök. Startförsöken sker sålunda endast kortvarigt efter läng- re pauser, d så att ifrågavarande statorlindning eller ifråga- varande omkopplingselement ej överbelastas. Når en blockering försvinner av sig själv, startar motorn automatiskt. Normal- gångsignalgivaren åstadkommer härvid överstyrning av signalerna från den oberoende pulsgivaren, så snart motorn roterar normalt.When the next start signal occurs, a start attempt is automatically repeated. The start-up attempts thus only take place for a short time after longer breaks, d so that the stator winding in question or the switching element in question is not overloaded. When a blockage disappears by itself, the engine starts automatically. The normal running signal transmitter causes the signals from the independent encoder to be overridden as soon as the motor rotates normally.
Vidare kan styringàngen på grindkopplingen vara förbunden med styringången på överstyrningssteget, varvid de båda ingångar- na tillföras start-, stopp- och normalgångsignalen. Härvid rea- gerar överstyrningssteget endast för den först vid dess styrin- gång uppträdande signalen, så att Icopplingen blir särskilt en- kel. Om överstyrningssteget reagerar för framkaten på en-gâng- '-i-'rsa1sa1-z \J'l signal, säkerställas, att vid motorns inkoppling ett uppträdande av en startsignal inleder överstyrningstiden, medan Överstyr- ningssignalens varaktighet är oberoende av varaktigheten av andra signaler. När styrsignalerna bringas till overksamhet och grindkopplingen omställes till ett förntbestämt omkopp- lingstillstànd, när överstyrningssteget reagerar, är det sär- skilt enkelt att uppnå önskad överstyrning av omkopplingssig- nalerna. Överstyrningstiden bör ha kortare varaktighet än en startsignal. Pâ detta sätt säkerställas, att åter riktiga start- förhållanden uppkommer omedelbart efter utgången av överstyr- ningstiden för drivning av rotorn i föreskriven rotationsrikt- ning. _ Uppfinningen beskrives närmare nedan i exempelform med ledning av åtföljande ritning, där fig. l visar ett blooksohema för en styrkoppling enligt uppfinningen, fig. 2-6 olika vilolä- gen för rotorn med tillhörande statorfältpolaritet utan över- styrningssteg, fig. 7 en modifikation av en del av den i fig. l visade styrkopplingen, fig. 8 ett detaljerat knpplingsschema för en del av styrkopplingen enligt fig. l och fig. 9 ett de- taljerat kopplingssohema av den i fig. 7 visade delen av styr- kopplingen.Furthermore, the control input on the gate connection can be connected to the control input on the override stage, the two inputs being supplied with the start, stop and normal operation signals. In this case, the override step reacts only for the signal which first appears at its control input, so that the connection becomes particularly simple. If the override step responds to the forward response to a one-time signal, it is ensured that when the motor is switched on, an occurrence of a start signal starts the override time, while the override signal duration is independent of the duration of other signals. . When the control signals are deactivated and the gate switch is switched to a predetermined switching state, when the override step reacts, it is particularly easy to achieve the desired override of the switching signals. The override time should have a shorter duration than a start signal. In this way, it is ensured that correct starting conditions arise again immediately after the end of the override time for driving the rotor in the prescribed direction of rotation. The invention is described in more detail below in exemplary form with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a blooksohem for a control coupling according to the invention, Figs. 2-6 different rest positions for the rotor with associated stator field polarity without override steps, Fig. 7 a modification of a part of the control coupling shown in Fig. 1, Fig. 8 shows a detailed wiring diagram for a part of the control coupling according to Fig. 1 and Fig. 9 shows a detailed coupling element of the part of the control coupling shown in Fig. 7.
Fig. l visar en styrkoppling för en likströmsmotor, som saknar borstar och är försedd med en tvàpolig permanentmagnet- rotor l och två statorlindningar 2 och 5, som var för sig i serie med ett elektroniskt omkopplingselement 4, 5 är anslutna till en driftlikspänning UB. Omkopplingselementen 4 och 5 bringas att leda medelst l-signaler och att spärra medelst O-signaler. En omvandlingsanordning 6 innehåller en givare 7 för att fastställa rotorns l vridvinkelläge och en efter gi- varen 7 inkopplad pulsformare 8. Givaren 7, som företrädesvis är en spole med mättbar kärna, reagerar för förbigång av en vid rotorn l fäst, i det närmaste halvcirkelformad ringskiva R av metall, företrädesvis magnetiserbar metall, till följd av en ändring i dess indnktiva motstånd och avger en signal, vars storlek varje gång efter ett halvt omloppsvarv hos rotorn an- tar det andra av två värden. Denna signal omvandlas av puls- formaren 8 till en serie styrsignaler Sl, S2, vilkas puls- -periodförhâllande är lika med l:2. För detta ändamål inne- håller pulsformaren 8 en medelst givarens utsignal till- och J dffínåfliåöM 93 'i i frånkopplingsbar osoillator 10 med efteråt inkopplad demodu- lator ll. Styr-signalerna S1, S2ctillföres överföringsingången 12 på en grindkoppling 15 via ett överstyrningsstegn 14. Den andra ingången 15 på grindkopplingen 15 tjänstgör såsom styr- ingång. Grindkopplingen 15 innehåller två logiska kombinations- element 16 och 17 i form av ELLER-grindar med var sittinver- teringssteg på sidan för överföringsingången. Styringångarna på grindarna 16 och 17 är sammankopplade. Vidare är utgången på grinden 16 förbunden med. överföringsingàngen på grinden 17.Fig. 1 shows a control connection for a direct current motor which has no brushes and is provided with a two-pole permanent magnet rotor 1 and two stator windings 2 and 5, which are each connected in series with an electronic switching element 4, 5 to an operating DC voltage UB. The switching elements 4 and 5 are caused to lead by means of 1-signals and to block by means of 0-signals. A conversion device 6 contains a sensor 7 for determining the rotational angle position of the rotor 1 and a pulse shaper 8 connected after the sensor 7, the sensor 7, which is preferably a coil with a saturable core, reacts to bypass an almost semicircular shape attached to the rotor 1. metal ring plate, preferably magnetizable metal, due to a change in its inductive resistance and emits a signal, the magnitude of which each time after half a revolution of the rotor assumes the other of two values. This signal is converted by the pulse shaper 8 into a series of control signals S1, S2, the pulse-period ratio of which is equal to 1: 2. For this purpose, the pulse shaper 8 comprises a means by means of the sensor output signal and J dffínå fl iåöM 93 'i in a detachable oscillator 10 with a subsequently connected demodulator 11. The control signals S1, S2 are applied to the transmission input 12 of a gate coupling 15 via an override sign 14. The second input 15 of the gate coupling 15 serves as a control input. The gate coupling 15 contains two logical combination elements 16 and 17 in the form of OR gates, each with a seat inversion step on the side of the transfer input. The control inputs on gates 16 and 17 are interconnected. Furthermore, the output of gate 16 is connected to. the transmission input on the gate 17.
Utgångarna på grindarna 16 och 17 bildar samtidigt utgångar på i grindkopplingen 15 och är via var sitt icke-element 18, 19 i form av inverteringsförstärkare förbundna med styr-ingångar- na på omkopplíngselementen 5, 4. Ett gemensamt-:icke-element 20 är även inkopplat mellan styr-ingången 15 och' styringångarna på grindarna 16, 17, varvid detta element 20 bildar en NNE-grind tillsammans med varje efteråt inkopplad grind 16, 17.The outputs of the gates 16 and 17 simultaneously form outputs in the gate coupling 15 and are each connected via separate non-elements 18, 19 in the form of inverting amplifiers to the control inputs of the switching elements 5, 4. A common non-element 20 is also connected between the control input 15 and the control inputs on the gates 16, 17, this element 20 forming an NNE gate together with each gate 16, 17 connected afterwards.
Förbindzángspunkten 21 mellan statorlindningen 2 och om- kopplingselementet LL är via ett mätelement 22 för pulsupprep- ningsfrekvens förbunden med den ena ingången på en komparator 25, som har samma uppgift som en HAND-grind. Med den andra in- gången på komparatorn 25 är en referensspänningskälla 21-!- för- bunden. Utsignalen A från komparatorn 25 logiskt kombinerad med utsignalen B från en pulsgivare 25 medelst en OCH-grind 26. i Utsignalen från grinden 26 tillföres styring-ången 15 på grind- kopplingen 15 och styringången 28 på överstyrningssteget 4 via en icke-grind 27. Steget 14 innehåller vid ingången 28 en tids- konstantkrets 29, ett efter densamma inkopplat omkopplingssteg i form av en icke-grind 50, som påverkar styringången på en såsom grind arbetande logisk kombinationskrets 51, i 'detta fall en OCH-grind, vars överföringsingâng bildar stegets 14 över- föringsingång 52.The connection point 21 between the stator winding 2 and the switching element LL is connected via a measuring element 22 for pulse repetition frequency to one input of a comparator 25, which has the same function as a HAND gate. A reference voltage source 21 -! - is connected to the second input of the comparator 25. The output signal A from the comparator 25 is logically combined with the output signal B from a pulse sensor 25 by means of an AND gate 26. In the output signal from the gate 26 the control input 15 is applied to the gate coupling 15 and the control input 28 on the override stage 4 via a non-gate 27. 14 contains at the input 28 a time constant circuit 29, a switching stage connected thereto in the form of a non-gate 50, which influences the control input of a logic combination circuit 51 acting as a gate, in this case an AND gate, the transmission input of which forms the stage 14 transfer input 52.
Eå statorn år en permanentmagnet 55 anbringad på sådant sätt, att rotorn 1 vid strömlösa statorlindningar 2 och 5 nor- malt intar ett läge, i vilket statorns 1 neutrala axel 51+ ej sammanfaller med statorns neutrala axel -55. Givaren 7 år anord- nad längs statorns neutrala axel 55, medan ring-skivan /ar anord- nad på sådant sätt, att omkopplingen eller kommuteringen av omkopplingselementen L!- och 5 vid dengenom pilen P angivna föreskrivna eller önskade rotationsriktningen i huvudsak sker* 7 i i 19013414 vid den tidpunkt, då ringskivan R med sina ändar passerar förbi givaren 7, dvs, i huvudsak efter varje halvt omlopps- varv hos rotorn 1. Rotorns 1 och magnetens 55 nord- och syd- pol är betecknade med N och S. I den normala omkopplingspunk- ten ligger sålunda axeln 54 för rotorn 1 före det visade läget.The stator is a permanent magnet 55 mounted in such a way that the rotor 1 at electroless stator windings 2 and 5 normally assumes a position in which the neutral axis 51+ of the stator 1 does not coincide with the neutral axis -55 of the stator. The sensor 7 is arranged along the neutral axis 55 of the stator, while the ring disk / s is arranged in such a way that the switching or commutation of the switching elements L1 - and 5 at the prescribed or desired direction of rotation indicated by the arrow P takes place mainly * 7 at the time when the ring plate R with its ends passes the sensor 7, i.e., substantially after each half revolution of the rotor 1. The north and south poles of the rotor 1 and the magnet 55 are denoted by N and S. I the normal switching point is thus the axis 54 of the rotor 1 before the position shown.
För förklaring av den i fig. 1 visade styrkopplingens verkningssätt antages till en början, att överstyrningssteget 14 saknas, dvs. överföringsingàngarna 52 och 12 är direkt förbundna med varandra.To explain the mode of operation of the control coupling shown in Fig. 1, it is assumed at the outset that the override step 14 is missing, i.e. the transfer inputs 52 and 12 are directly connected to each other.
Vid motorns inkoppling alstrar pulsgivaren 25 en jäm- förelsevis kort startsignal B = O, vars varaktighet sträcker sig över motorns starttid och som är skild från nästa start- signal av en väsentligt längre stoppsignal B = l.'I stilla- stående tillstånd uppträder ännu ej någon positiv puls vid förbindningspunkten 21, vilket först är fallet vid brytning av statorlindningsströmmen, dvs. vid gång. Mätsteget 22 för pulsupprepningsfrekvens tillför därför komparatorn 25 en O-signal, så att en icke-gàngsignal A = l upptrader vid ut- gången på komparatorn. Så länge startsignalen B== O uppträder, tillföres under dessa omständigheter styringången 15 på grind- kopplingen 15 till följd av inverteringen medelst icke-grinden 27 en l-signal, som aktiverar grindkopplingen 15. Härigenom mottager det ena av de båda omkopplingselementen 4, 5 en l- -signal i beroende av om en 1- eller en O-signal uppträder vid ingången 12. När rotorn 1 till en början intar sådant vridvinkelläge, att styrsignalen S2 uppträder, som är en O- -signal, uppträder vid utgången på kombinationssteget 16 en _1-signal, som tillföras styringàngen pà omkopplingselementen 5 via steget 18 såsom omkopplingssignal Sa2 i form av en O- -signal och håller detta spärrat. Steget 17 avger däremot en O-signal, som via grinden 19 tillföres styringången på om- kopplingselementet 4 såsom omkopplingssignal šaâ i form av en 1-signal och bringar detta att leda. Om emellertid styr- signalen S1, dvs. en 1-signal, uppträder vid stillastående rotor 1, bringas först omkopplingselementet 55 att leda. När det ena eller det andra omkopplingselementen 4 eller 5 bringas att leda, startar motorn, så att vid förbindningspunkten 21 positiva pulser med en upprepningsfrekvens uppträder med så- dan storlek, att mätsteget 22 avger en mätsignal, som är likaJ vet13t¶+ss med eller större än den från referensspänningskällan avgivna referensspänningen, Detta motsvarar det fall, då en l-signal uppträder vid komparatorns 25 båda ingångar. Komparatorns ut- signal växlar därför från icke-gångsignalen A = l 'till normal- gångsignalen A = O och spärrar grinden 26 oberoende av om ~ B = O eller B = l. Detta innebär, att styringången 15 i fort- sättningen tillföres en l-signal, som håller grindkopplingen 15 aktiverad och överför de numera vid roterande motor på kor- ta avstånd uppträdande styrsignalerna S1, S2 såsom omkopplíngs- signaler Sal, Sa2 och 'šal, ša2, så att styringången på elementen 4 och 5 omväxlande tillföres l-signaler i takt med styrsígna- lerna. I motsvarighet härtill förblir även frekvensen för pul- serna vid förbindningsplmkten 21 så hög, att mätsignalen vid utgången på mätsteget 22 förblir en 1-signal och utsignalen A från komparatorn 25 förblir normalgångsignalen A = O.When the motor is switched on, the encoder 25 generates a comparatively short start signal B = 0, the duration of which extends over the start time of the motor and which differs from the next start signal by a substantially longer stop signal B = 1. In the stationary state it does not yet occur any positive pulse at the connection point 21, which is first the case when the stator winding current is interrupted, i.e. when walking. The pulse repetition rate measuring stage 22 therefore supplies the comparator 25 with an O signal, so that a non-output signal A = 1 appears at the output of the comparator. As long as the start signal B == 0 occurs, under these circumstances the control input 15 is applied to the gate coupling 15 as a result of the inverting by means of the non-gate 27 an 1 signal, which activates the gate coupling 15. As a result, one of the two switching elements 4, 5 receives a 1- signal depending on whether a 1- or an O signal occurs at the input 12. When the rotor 1 initially assumes such a rotational angle position that the control signal S2 occurs, which is an O- signal, it occurs at the output of the combination stage 16 shows a signal which is applied to the control input of the switching elements 5 via the stage 18 as a switching signal Sa2 in the form of an O signal and keeps it blocked. Step 17, on the other hand, emits an O-signal, which is applied via the gate 19 to the control input of the switching element 4 as a switching signal šaâ in the form of a 1-signal and causes this to conduct. However, if the control signal S1, i.e. a 1 signal, occurring at a stationary rotor 1, is first caused to switch the switching element 55. When one or the other switching elements 4 or 5 are caused to lead, the motor starts, so that at the connection point 21 positive pulses with a repetition frequency occur with such a magnitude that the measuring stage 22 emits a measuring signal which is equal to or equal to or greater than the reference voltage emitted from the reference voltage source. This corresponds to the case where an 1-signal occurs at both inputs of the comparator 25. The output signal of the comparator therefore switches from the non-output signal A = 1 'to the normal output signal A = 0 and blocks the gate 26 regardless of whether ~ B = 0 or B = 1. This means that the control input 15 is supplied with a l signal, which keeps the gate coupling 15 activated and transmits the control signals S1, S2 which now occur at a rotating motor at short distances as switching signals Sal, Sa2 and'sal, ša2, so that the control input of the elements 4 and 5 is alternately supplied with signals in step with the control signals. Correspondingly, the frequency of the pulses at the connection point 21 also remains so high that the measuring signal at the output of the measuring stage 22 remains a 1 signal and the output signal A from the comparator 25 remains the normal running signal A = 0.
När motorn eller rotorn l emellertid blockeras, t. ex. till följd av överbelastning, saknas upprepningsfrekvensen för styrsignalerna Sl, S2 och därmed upprepningsfrekvensen för pulserna vid förbindningspunkten 21, så att icke-gàngsignalen A = l uppträder. Följden blir, att startsignalerna B = O nu åter överföres av grinden 26 och automatiskt med varje start- signal ett startförsök genomföres, tills blockeringen försvun- nit t..ex., av sig själv och motorn åter roterar. Den t.ex. till ca 0,8 sekund uppgående varaktigheten av startsignalen B = O är emellertid jämförelsevis med den till ca 22,4 sekunder upp- gående totala varalctigheten av perioden i signalen B så kort, att startsignalerna B = O ej har några skadliga följder för motorn, när denna är blockerad. Visserligen uppträder i blocke- rat tillstånd till följd av stoppsignalerna B = 3. vid ett så- dant läge hos rotorn, att en O-signal S2 uppträder vid ingången 12 på gríndkopplingen 15 under blockeringstiden, till följd av den upprepade brytningen av strömmen i statorlindningen 2 vid förbindningspunkten 21 positiva pulser, men dessa har samma låga frekvens som start- och stoppsignalerna B, så att mätsignalen med hänsyn till pulsupprepningsfrekvens ej överskrider refe- rensspänningen och någon normalgångsignal A = O 'ej avges från komparatorns 23 utgång. Eftersom en mättidsenhet måste upprätt- hållas för mätning av pulsupprepningsfrekvensen för de vid förbindningspunkten 2l uppträdande positiva pulserna, den j. 7901341-3 mätsteget 22 ingående tidskonstantkretsen, som bestämmer mät- tidsenheten, så dimensionerad, att den erforderliga väntetiden samtidigt säkerställas, som under normaldrift måste upprätt- hàllas för motorns igàngsättning, innan normaltillstàndet sig- naleras genom normalgångsignalens A = O uppträdande och start- signalerna B = 0 spärras.However, when the motor or rotor l is blocked, e.g. due to overload, the repetition frequency of the control signals S1, S2 and thus the repetition frequency of the pulses at the connection point 21 is missing, so that the non-pass signal A = 1 occurs. The consequence is that the start signals B = 0 are now again transmitted by the gate 26 and automatically with each start signal a start attempt is performed, until the blockage has disappeared, for example, by itself and the motor rotates again. The e.g. However, the duration of the start signal B = 0 rising to about 0.8 seconds is so short compared to the total duration of the period in the signal B rising to about 22.4 seconds that the start signals B = 0 have no detrimental consequences for the motor. when this is blocked. Admittedly, in the blocked state due to the stop signals B = 3, at such a position of the rotor that an O-signal S2 occurs at the input 12 of the gate coupling 15 during the blocking time, due to the repeated interruption of the current in the stator winding 2 at the connection point 21 positive pulses, but these have the same low frequency as the start and stop signals B, so that the measuring signal with respect to pulse repetition frequency does not exceed the reference voltage and no normal running signal A = O 'is emitted from the output of the comparator 23. Since a measuring time unit must be maintained for measuring the pulse repetition frequency of the positive pulses occurring at the connection point 21, the time constant circuit included in the measuring step 22, which determines the measuring time unit, is dimensioned so that the required waiting time is ensured during normal operation. must be maintained for engine start-up, before the normal state is signaled by the behavior of the normal running signal A = 0 and the start signals B = 0 are blocked.
Omkopplingspunkten för elementen 4 och 5 ligger ett kort stycke före det neutrala vridvinkelläge, i vilket rotorns l neutrala axel sammanfaller med statorns neutrala axel. I om- kopplingspunkten sammanfaller skivans R ändar i huvudsak med statorns neutrala axel 55, vilket har fördelen, att statorfäl- tet börjar ompolariseras vid sådan riktig tidpunkt, att den till följd av naturliga fördröjningar är avslutad, när rotorn just passerat det neutrala vridvinkelläget. Det av statorfäl- tet utövade vridmomentet inverkar då under motorns drift över ett stort vinkelomràde ständigt i önskad rotationsriktning, i detta fall i pilens P riktning. Om omstäflningen av omkopp- lingselementen skulle ske exakt i det neutrala vridvinkelläget, skulle rotorn utsättas för ett bromsmoment från detta läge in- till tidpunkten för statorfältets slutgiltiga ompolarisering.The switching point of the elements 4 and 5 is a short distance before the neutral angle of rotation, in which the neutral axis of the rotor 1 coincides with the neutral axis of the stator. At the switching point, the ends of the disc R substantially coincide with the neutral axis 55 of the stator, which has the advantage that the stator field begins to repolarize at such a correct time that it is terminated due to natural delays when the rotor has just passed the neutral rotation angle position. The torque exerted by the stator field then acts during the operation of the motor over a large angular range constantly in the desired direction of rotation, in this case in the direction of the arrow P. If the changeover of the switching elements were to take place exactly in the neutral angle of rotation, the rotor would be subjected to a braking torque from this position until the time of the final repolarization of the stator field.
Detta val av läget för omkopplingspunkten kan emellertid med- föra svårigheter vid start, när rotorn l stannar i ett vrid- vinkelläge, i vilket dess neutrala axel 54 befinner sig mellan ett med omkopplingspunkten och ett med statorns neutrala axel 55 sammanfallande läge, såsom visas i fig. 1. I detta läge bil- das vid motorns inkoppling medelstdan första startsignalen B = O ett statorfält med en polaritet, som driver rotorn l mot den önskade rotationsriktningen P, tills omkopplingspunkten kort därefter är uppnàdd och efter dess överskridande ett statorfält bildas, som åter bromsar rotorn och driver densam- ma i motsatt riktning, dvs. den önskade rotationsriktningen.However, this selection of the position of the switching point can cause difficulties at start-up when the rotor 1 stops in an angle of rotation in which its neutral axis 54 is located between a position coinciding with the switching point and a position of the neutral shaft 55 of the stator, as shown in Fig. 1. In this position, when the motor is switched on, by means of the first start signal B = 0, a stator field with a polarity is formed, which drives the rotor 1 towards the desired direction of rotation P, until the switching point is reached shortly thereafter and after its crossing a stator field is formed. again brakes the rotor and drives it in the opposite direction, ie. the desired direction of rotation.
Eftersom härvid samtidigt omkopplingspunkten åter passeras, ompolariseras statorfältet på nytt, innan det neutrala vrid- vinkelläget överskridits, eftersom den från och med rotorns vändpunkt i den önskade rotationsriktningen P intill omkopp- lingspunkten tillryggalagda vridvinkeln är alltför liten för att bibringa rotorn en rotationshastighet, som är tillräcklig för att övervinna det mot/vridmoment, som utövas till följd avi den förnyade ompolariseringen av rotorfältet intill uppnåendeJ io e É vsniséfi-slöt av det neutrala vridvinkelläget. Härvid förhöjes motvridmomen- tet ytterligare till följd av permanentmagneten 55, vilket med- för, att rotorn 1 ständigt pendlar fram och tillbaka utan att uppnå normalt varvtal. Dessa bedömanden gäller emellertid en- bart, när överstyrningssteget 11+ saknas. ' I Genom inbyggnad av överstyrningssteget 14 undgås rotorns l pendelsvängningar. I och för förklaring kan åter antagas, att i rotorn l stannat i det i fig. l visade läget, så att O-signalen S2, icke-gångsignalen A = 1 och stoppsignalen B = 1 uppträder.Since the switching point is passed again at the same time, the stator field is repolarized again before the neutral rotation angle position has been exceeded, since the rotation angle traveled from the turning point of the rotor in the desired direction of rotation P next to the switching point is too small to give the rotor a rotation. sufficient to overcome the counter / torque exerted as a result of the renewed repolarization of the rotor field until it reaches the end of the neutral angle of rotation. In this case, the counter-torque is further increased as a result of the permanent magnet 55, which means that the rotor 1 constantly oscillates back and forth without reaching normal speed. However, these assessments only apply when the override step 11+ is missing. By incorporating the override step 14, the pendulum oscillations of the rotor 1 are avoided. For the sake of explanation, it can again be assumed that in the rotor 1 it has stopped in the position shown in Fig. 1, so that the O-signal S2, the non-idle signal A = 1 and the stop signal B = 1 appear.
Styringången 15 på grindkopplingen 15 påverkas därför av en O-signal, så att båda omkopplingselementen Ll- och 5 tvångsvis tillföras en o-signal šai och saa. via den första startsigna- lens B = O uppträdande tillföras däremot båda ingångarna l5 och 258 en 1-signal. Följden blir, att grindkopplingen 15 blir ledande och tidskonstantkretsen 29 samtidigt utlöses, så att denna alstrar en l-signal under varktigheten av sin gångtid.The control input 15 of the gate coupling 15 is therefore influenced by an O-signal, so that both switching elements L1 and 5 are forcibly applied to an o-signal šai and saa. via the behavior of the first start signal B = 0, on the other hand, both inputs l5 and 258 are supplied with a 1 signal. As a result, the gate coupling 15 becomes conductive and the time constant circuit 29 is simultaneously triggered, so that it generates an 1-signal during the duration of its running time.
Denna l-signal inverteras medelst grinden 50 till en O-signal och spärrar grinden 51. Eftersom en O-signal S2 redan uppträ- der vid ingången 52, upprätthålles visserligen O-signalen vid utgången på grinden 51, men signaltillståndet vid utgången på grindkopplingen 15 ändras till följd av l-signelens uppträdande vid ingången 15, så att signalerna Sa2 och šaâ nu uppträder.This 1-signal is inverted by the gate 50 into an O-signal and blocks the gate 51. Since an O-signal S2 already occurs at the input 52, the O-signal is admittedly maintained at the output of the gate 51, but the signal state at the output of the gate coupling 15 changes as a result of the behavior of the l-signal at the input 15, so that the signals Sa2 and šaâ now appear.
Samtidigt bringas omkopplingselementet 4 att leda, medan om- kopplingselementet 5 förblir spärrat. Statorfältet, som nu så småningom bildas till följd av den genom statorlindningen 2 flytande strömmen, har enligt fig. 1 sådan riktning, att det driver rotorn från det i fig. 1 visade läget mot den önskade rotationsriktningen P. Varaktigheten av startsignalen B = O och den i jämförelse härmed kortare arbetstiden hos tidskon- stantkretsen 29 är emellertid valda så långa, att rotorn l fortfarande under Isretsens 29 arbetstid passerar omkopplíngs- punkten. Eftersom grinden 51 under lmetsens 29 löptid förblir spärrad, sker härvid nu eg; någon omställning av omkopplings- signalerna, även om styrsignalen Sl numera_.uppträder. Följden är, att rotorn l vridas jämförelsevis långt förbi omkopplings- punkten mot den önskade rotationsriktningen P, till slutligen arbetstiden för kretsen 29 utgått. Så snart denna arbetstid ut- gått, tillföres styringången på grinden 51 en 1-signal, så att den aktiveras och överför den vid dess' andra ingång 52 fortfarande uppträdande styrsignalen S1. Eftersom startsiànalen B #15 oohi därmed 1-signalen fortfarande uppträder vid ingången 15 på grindkopplingen 15, omställes omkopplingssignalerna nu till Sal och šal, så att även omkopplingselementen 4 och 5 växlar omkopplingstillstånd och statorfältet ompolariseras, såsom visas i fig. 4. Rotorn 1 bromsas därför och börjar sedan slut- ligen åter rotera i den önskade riktningen P. Eftersom rotorn nu förfogar över en större startvridvinkel intill förnyat upp- nàende av omkopplingspunkten och därmed det neutrala vridvinkel- läget, kan rotorn uppnå så hög rotationshastighet, att den pas- serar förbi omkopplingspunkten och det neutrala.vridvinkelläget, även om statorfältet vid passage av omkopplingspunkten på nytt bildas med motsatt polaritet. Statorfältet kan därför intill passagen av det neutrala vridvinkelläget fortfarande åstad- komma någon bromsning men driver rotorn efter passage av det neutrala vridvinkelläget vidare i den önskade riktningen P en- ligt fig. 5. Startsignalen B = O uppträder fortfarande åtmin- stone till uppnàende av nästa omkopplingspunkt efter ett halvt omloppsvarv i riktningen P. Men även rotorns rotationshastig- het har under tiden ökat så mycket, att den av elementen 22-24 bildade normalgångsignalgivaren reagerar med utmatning av nor- malgàngsignalen A = O och övertar uppgiften att upprätthålla 1-signalen vid ingången 15 på grindkopplingen 15, innan star - signalen B = 0 försvinner. På detta sätt säkerställas, att tidskonstantkretsen 29 ej utlöses på nytt medelst normalgàng- signalen A = 0 eller ytterligare någon startsignal B = O, se- dan motor en gång startat på rätt sätt.At the same time, the switching element 4 is caused to lead, while the switching element 5 remains locked. The stator field, which is now eventually formed as a result of the current flowing through the stator winding 2, has according to Fig. 1 such a direction that it drives the rotor from the position shown in Fig. 1 towards the desired direction of rotation P. The duration of the start signal B = 0 and however, in comparison with this, the shorter working time of the time constant circuit 29 is chosen so long that the rotor 1 still passes the switching point during the working time of the ice circuit 29. Since the gate 51 remains blocked for the duration of the lmets 29, eg eg; any changeover of the switching signals, even if the control signal Sl now_. appears. The consequence is that the rotor 1 is rotated comparatively far past the switching point towards the desired direction of rotation P, until finally the working time of the circuit 29 has expired. As soon as this working time has elapsed, a control signal is applied to the gate 51 at the gate 51, so that it is activated and transmits the control signal S1 still occurring at its second input 52. Since the start signal B # 15 and thus the 1 signal still appear at the input 15 of the gate coupling 15, the switching signals are now switched to Sal and šal, so that also the switching elements 4 and 5 change switching states and the stator field is repolarized, as shown in Fig. 4. The rotor 1 is braked therefore, and then finally begins to rotate again in the desired direction P. Since the rotor now has a larger starting angle of rotation adjacent to the renewed reach of the switching point and thus the neutral angle of rotation, the rotor can reach such a high rotational speed that it passes past the switching point and the neutral rotational angle position, even if the stator field is re-formed with the opposite polarity when passing the switching point. The stator field can therefore still cause some braking next to the passage of the neutral angle of rotation, but drives the rotor after passing the neutral angle of rotation further in the desired direction P according to Fig. 5. The starting signal B = 0 still appears at least until the next switching point after half a revolution in the direction P. But also the rotational speed of the rotor has increased so much in the meantime that the normal running signal sensor formed by the elements 22-24 reacts with output of the normal running signal A = 0 and takes over the task of maintaining the 1 signal at the input 15 of the gate coupling 15, before the star signal B = 0 disappears. In this way it is ensured that the time constant circuit 29 is not triggered again by means of the normal running signal A = 0 or any further starting signal B = 0, since the motor has once started correctly.
Vid start från ett annat rotorvridvinkelläge, i vilket sydpolen S på rotorn 1 befinner sig närmare permanentmagneten 55 enligt fig.5 och 4-och vridvinkeln är tillräckligt stor in- till uppnående av omkopplingspunkten (55), uppträder förutom icke-gångsignalen A = l till en början under stillastående styr- signalen S1 för den riktiga rotationsriktningen P. På detta ställe kan framhållas, att statorfältets i fig. 1-6 visade po- larisering för rotorns 1 visade vilolägen gäller utan över- styrninga En startsignal B = O utlöser då tidskonstantkretsen 29 och spärrar därmed grinden 51 och styr grindkopplingen 15 via ingången 15 till ledande tillstànd. Samtidigt omkopplas omkopplingssignalen från šal till šaâ, medan omkopplingssignalen ;¿i 7901341-31 Fršoiááàšièái i ”i i lg Sa2 kvarstår. Den sålunda till statorlindningen 2 inínatade strömmen ger därför upphov till ett statorfält, vars nordpol befinner sig i statornsvänstra polsko. Rotorn l roterar där- för till en börjanåter i motsatt riktning mot riktningen P men omkastas statorvridmomentet redan före utgången av kret- sens 29 arbetstid vid uppnâende av neutralläget till följd av den konstanta statorfältriktningen, så att rotorn fortsätter att rotera i önskad riktning vid utgången av tidskonstantkret- sens 29 arbetstid till följd av den fortfarande uppträdande styrsignalen S1. Starten börjar därför från detta viloläge även med någon kortvarig liten delrotation mot den önskade riktningen P, men motorn fortsätter sedan att rotera i önskad rotationsríktning med understöd av permanentmagneten 55, utan att varaktiga pendlingar uppträder vid starten. Även vid start från något annat viloläge utför rotorn ej några pendlingar el- ler vridsvängningar. Men om starten påbörjas från ett vridvin- kelläge enligt fig.. 2, 5 och 6, dvs. när nordpolen N på rotorn befinner sig närmare magneten 55 än givaren 7 eller i mitten av den högra statorpolskon, drives rotorn 1 utan riktningsom- kastning i den riktiga riktningen P. _ Utan den extra permanentmagneten 55 skulle permanentmag- netrotorn l vid frånkopplad motor, dvs. avmagnetiserad stater, intaga ett av de båda neutrallägena, eftersom rotorns 1 poler sträcker sig inom området för den största egenmassan. Magneten 55 säkerställer emellertid, att rotorn 1 intar antingen läget enligt fig. l eller läget enligt fig. 5. Läget enligt fig. 5 passeras emellertid ofta, eftersom den startande rotorns l svängmassa och magnetkraften i detta läge har samma riktning, så att läget enligt fig. l mestadels intages. I detta läge skul- le utan överstyrningssteget 11+ risken för pendling föreligga, utan att motorn startar. När magneten 55 är polariserad omvänt mot den visade polariseringen, kan i princip samma startbeteende uppnås därigenom, att styr-ingången 28 på steget lll- ej förbindes g med ingången 15 utan med utgången på grinden 20 i grindkopp- lingen 15, att kombinationselementet 51' utformas såsom ELLER- -grind och tidskonstantkretsen 29' vändes, så. att den utlöses medelst ett O-l-språng och avger en O-signal under sin arbets- tid, såsom visas i fig. 7, medan styrkopplingens enligt fig. l övriga uppbyggnad kan förbli oförändrad. _; 5,, i 79913414 Fig. 8 visar ett detaljerat schema för en del av styr- kopplingen enligt fig. 1. Enligt detta schema innehåller om- kopplingselementen 4 och 5 var sin transistor 57, 58 med anti- parallellknpplade tomgångsdioder 59, 40. Den styrbara oscilla- torn l0, som till-och frånkopplas medelst pulserna från den magnetfältberoende givaren 7, svänger i inkopplat tillstånd med en frekvens av ca 100 kHz. Den efter oscillatorn inkoppla- de demodulatorn ll alstrar med ledning av envelopkurvan för oscillatorsvängningarna, som uppträder och försvinner i be- roende av rotorns l varvtal, styrsignalerna, från vilka om- kopplingssignalerna för transistorerna 57 och 58 avledes.When starting from another rotor rotation angle position, in which the south pole S of the rotor 1 is closer to the permanent magnet 55 according to Figs. 5 and 4, and the rotation angle is large enough to reach the switching point (55), in addition to the non-pass signal A = 1, a start during the stationary control signal S1 for the correct direction of rotation P. At this point it can be pointed out that the polarization of the stator field shown in Figs. 1-6 for the rest positions shown by the rotor 1 applies without over-control A start signal B = 0 then triggers the time constant circuit 29 and thereby locks the gate 51 and controls the gate coupling 15 via the input 15 to the conductive state. At the same time, the switching signal is switched from šal to šaâ, while the switching signal; ¿i 7901341-31 Fršoiááàšièái i ”i i lg Sa2 remains. The current thus injected into the stator winding 2 therefore gives rise to a stator field, the north pole of which is located in the stator - left pole shoe. The rotor 1 therefore initially rotates in the opposite direction to the direction P, but the stator torque is reversed even before the end of the working time of the circuit 29 when reaching the neutral position due to the constant stator field direction, so that the rotor continues to rotate in the desired direction at the end of the working time of the time constant circuit 29 as a result of the still occurring control signal S1. The start therefore starts from this rest position even with some short-term small partial rotation towards the desired direction P, but the motor then continues to rotate in the desired direction of rotation with the support of the permanent magnet 55, without permanent oscillations occurring at the start. Even when starting from another rest position, the rotor does not make any oscillations or torsional oscillations. But if the start is started from a turning angle position according to fig. 2, 5 and 6, ie. when the north pole N of the rotor is closer to the magnet 55 than the sensor 7 or in the middle of the right stator pole shoe, the rotor 1 is driven without directional reversal in the right direction P. Without the additional permanent magnet 55, the permanent magnet rotor 1 would be switched off, ie. . demagnetized states, occupy one of the two neutral positions, since the poles of the rotor 1 extend within the range of the largest eigenmass. However, the magnet 55 ensures that the rotor 1 occupies either the position according to Fig. 1 or the position according to Fig. 5. However, the position according to Fig. 5 is often passed, since the pivot mass of the starting rotor 1 and the magnetic force in this position have the same direction, Fig. 1 is mostly taken. In this situation, without the override step 11+, there would be a risk of commuting, without the engine starting. When the magnet 55 is polarized in the opposite direction to the polarization shown, in principle the same starting behavior can be achieved in that the control input 28 at stage 11 is not connected to the input 15 but to the output of the gate 20 in the gate coupling 15, that the combining element 51 ' is designed as an OR gate and the time constant circuit 29 'is inverted, so. that it is triggered by means of an O-1 jump and emits an O-signal during its operating time, as shown in Fig. 7, while the other structure of the control clutch according to Fig. 1 can remain unchanged. _; Fig. 8 shows a detailed diagram for a part of the control circuit according to Fig. 1. According to this diagram, the switching elements 4 and 5 each contain a transistor 57, 58 with anti-parallel-connected idle diodes 59, 40. controllable oscillator 10, which is switched on and off by means of the pulses from the magnetic field-dependent sensor 7, oscillates in the switched-on state with a frequency of approximately 100 kHz. The demodulator 11 connected to the oscillator generates, on the basis of the envelope curve of the oscillator oscillations, which occur and disappear depending on the speed of the rotor 1, the control signals from which the switching signals of the transistors 57 and 58 are derived.
För detta ändamål innehåller demodulatorn ll på ingångssidan en kopplingskondensator 41, två dioder 42, 45, som bildar en envägslikriktare, en glättningskrets i form av en parallell- koppling av ett motstånd 44 och en kondensator 45 och ett ut- gångsmotstånd 46. Ebmbinationskretsarna 16 och 17 i grind- kopplingen 15 innehåller två mottaktkopplade transistorom- kopplingssteg, för vilka icke-kretsen 20 med en transistor 47 är gemensam. Transistorn 47 är via motstånd seriekopplad med var sin ytterligare transistor 48 och 49, medan utgången på transistorn 48 på kollektorsidan är förbunden med basen i transistorn 49. När därför den gemensamma transistorn 47 spärras därigenom, att ingången 15 tillföres en 0-signal, kan ej heller praktiskt taget någon ström flyta genom tran- sistorerna 48 och 49, så att de båda transistorerna 48 och 49 på utgångssidan avger en l-signal, som såsom spärrande 0-sig- nal tillföres transistorernas 57 och 58 till följd av inver- teringen i grindarna 18 och 19. Grinden 27 innehåller även en såsom inverteringförstärkare kopplad transistor 50.For this purpose, the demodulator 11 on the input side comprises a switching capacitor 41, two diodes 42, 45, which form a one-way rectifier, a smoothing circuit in the form of a parallel connection of a resistor 44 and a capacitor 45 and an output resistor 46. The combination circuits 16 and 17 in the gate circuit 15 contains two receiver-connected transistor switching stages, for which the non-circuit 20 with a transistor 47 is common. The transistor 47 is connected via resistor in series with each of the further transistors 48 and 49, while the output of the transistor 48 on the collector side is connected to the base of the transistor 49. Therefore, when the common transistor 47 is blocked by the input 15 being supplied with an 0 signal, practically no current flows through the transistors 48 and 49, so that the two transistors 48 and 49 on the output side emit an I-signal, which is applied as a blocking 0 signal to the transistors 57 and 58 as a result of the inversion in gates 18 and 19. The gate 27 also contains a transistor 50 connected as an inverting amplifier.
Tidskonstantkretsen 29 innehåller en kondensator 51 i ingàngsgrenen jämte ett resistivt motstånd 52 med parallell- kopplad diod 55, som är inkopplad mellan utgången på kretsen 29 och jord (0), så att kondensatorn 51 till-sammans med mot- ståndet 52 även arbetar såsom differentierande RC-krets.The time constant circuit 29 contains a capacitor 51 in the input branch as well as a resistive resistor 52 with a parallel-connected diode 55, which is connected between the output of the circuit 29 and ground (0), so that the capacitor 51 together with the resistor 52 also acts as a differentiator. RC circuit.
Grinden 50 innehåller en transistor 54.The gate 50 contains a transistor 54.
Om ett 0-l-språng uppträder vid styringången 28 till följd av spärrningen av transistorn 50, eftersom dess bas tillföres en startsignal B = O, bildar kondensatorn 51 i praktiken en kortslutning, så att transistor 54 blir helt lefi nu “mfzzm i dande. Så snart gkondensatorns ström, som avtar med den i huvud- sak av motståndet 52 bestämde tidslfzonstanten, underskrider ett undre gränsvärde, är transistorn 54 åter spärrad. När transistorn 54 är ledande, är spänningen mellan basen i transistorn 48 och jord så låg, att transistorn 48 förblir ledande oberoende av utspänningen från demodulatorn ll. Förbindningspunkten för de- modulatorn ll och grinden 50 med basen i transistorn 48 fyller därför uppgiften för OCH-grinden 51. Dioden 45 utgör i prak- tiken en kortslutning för ett l-O-språng vid ingången 28.If a 0-1 jump occurs at the control input 28 due to the blocking of the transistor 50, since its base is supplied with a start signal B = 0, the capacitor 51 practically forms a short circuit, so that the transistor 54 becomes completely conductive. As soon as the current of the capacitor, which decreases with the time zone constant determined mainly by the resistor 52, falls below a lower limit value, the transistor 54 is blocked again. When the transistor 54 is conducting, the voltage between the base of the transistor 48 and ground is so low that the transistor 48 remains conductive regardless of the output voltage from the demodulator 11. The connection point of the demodulator 11 and the gate 50 with the base in the transistor 48 therefore fills the task of the AND gate 51. The diode 45 in practice constitutes a short circuit for an I-O surge at the input 28.
Utföringsformen enligt fig. 9 visar den i fig. 7 visade.The embodiment according to Fig. 9 shows that shown in Fig. 7.
Tidskonstantkretsen 29' är förbunden med kollektorn i transis- torn 47 och inkopplad omvänt mot utföringsformen enligt fig. 8.The time constant circuit 29 'is connected to the collector of the transistor 47 and connected in reverse to the embodiment according to Fig. 8.
Emitter-kollektorsträckan i transistorn 54 är inkopplad i tran- sistorns 48 bas-emitterkrets. Till följd av tidskonstantkretsens 29' omvända inkoppling utlöses det ej medelst ett O-l-språng utan medelst ett l-O-språng, varvid den avger en O-signal under sin arbetstid, medan transistorn 54 ej bringas att leda medelst en l-signal utan medelst en O-signal, så att utsignalen från de- modulatorn ll överstyres vid en startsignal B = O. Detta mot- svarar en ELLER-funktion hos kombinationskretsen 5l'..The emitter-collector current in the transistor 54 is connected in the base-emitter circuit of the transistor 48. As a result of the reverse connection of the time constant circuit 29 ', it is not triggered by means of an Ol jump but by means of a 10 jump, whereby it emits an O signal during its operating time, while the transistor 54 is not led by a 1 signal but by a 0 signal, so that the output signal from the demodulator 11 is overridden at a start signal B = 0. This corresponds to an OR function of the combination circuit 51 '.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2806595A DE2806595C2 (en) | 1978-02-16 | 1978-02-16 | Control circuit for a self-starting electric motor with a permanent magnet rotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7901341L SE7901341L (en) | 1979-08-17 |
| SE436460B true SE436460B (en) | 1984-12-10 |
Family
ID=6032153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7901341A SE436460B (en) | 1978-02-16 | 1979-02-15 | POWER CONNECTION FOR SELF-STARTING ELECTRICAL ENGINE WITH A PERMANENT MAGNET ROTOR |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54118514A (en) |
| AT (1) | AT366856B (en) |
| BR (1) | BR7900957A (en) |
| CA (1) | CA1157083A (en) |
| DE (1) | DE2806595C2 (en) |
| DK (1) | DK147219C (en) |
| ES (1) | ES477691A1 (en) |
| FR (1) | FR2417882A1 (en) |
| GB (1) | GB2014810B (en) |
| IT (1) | IT1165627B (en) |
| SE (1) | SE436460B (en) |
| YU (1) | YU42944B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1110986B (en) * | 1979-01-15 | 1986-01-13 | Montedison Spa | CUMARINIC PIGMENTS |
| JPS5656162A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dc rotary motor |
| CH658348A5 (en) * | 1979-11-30 | 1986-10-31 | Papst Motoren Kg | TWO-PULSE COLLECTORLESS DC MOTOR. |
| SE433550B (en) * | 1982-10-01 | 1984-05-28 | Electrolux Ab | DEVICE FOR CONTROL OF THE START PROCESS OF A RELUCTION ENGINE |
| DE3435270A1 (en) * | 1984-09-26 | 1986-04-03 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | METHOD FOR STARTING AN ELECTRONICALLY COMMUTED DC MOTOR |
| DE3521526A1 (en) * | 1985-06-15 | 1986-12-18 | Danfoss A/S, Nordborg | ENGINE COMPRESSOR UNIT |
| US5157311A (en) * | 1990-07-31 | 1992-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Brushless motor |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1187982A (en) * | 1957-11-15 | 1959-09-17 | Hatot Leon Ets | Improvements applicable to electrical time devices |
| CH465053A (en) * | 1966-11-11 | 1968-11-15 | Golay Buchel & Cie Sa | Installation comprising an electronically commutated polyphase motor |
| DE1763295A1 (en) * | 1968-04-30 | 1972-01-05 | Philips Nv | Starting circuit for a brushless direct current motor |
| DE2419432C3 (en) * | 1974-04-23 | 1985-05-09 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Brushless DC motor with a stator and a permanent magnet rotor |
| FR2266364A1 (en) * | 1974-03-28 | 1975-10-24 | Valroger Pierre De | Self-starting synchronous motor control circuit - has flip-flops controlled at start by LF excitation circuit and then by monitor |
| DE2428718C3 (en) * | 1974-06-14 | 1979-09-06 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Brushless DC motor |
| DE2527041C3 (en) * | 1975-06-18 | 1979-07-05 | Danfoss A/S, Nordborg (Daenemark) | Independently starting, brushless DC motor |
| DE2527057C3 (en) * | 1975-06-18 | 1979-06-28 | Danfoss A/S, Nordborg (Daenemark) | Control circuit for a brushless DC motor |
| DE2556726B2 (en) * | 1975-12-17 | 1977-12-29 | Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark) | CONTROL CIRCUIT FOR A SELF-STARTING ELECTRIC MOTOR |
-
1978
- 1978-02-16 DE DE2806595A patent/DE2806595C2/en not_active Expired
-
1979
- 1979-01-15 AT AT0029279A patent/AT366856B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-02-09 CA CA000321147A patent/CA1157083A/en not_active Expired
- 1979-02-13 YU YU338/79A patent/YU42944B/en unknown
- 1979-02-14 ES ES477691A patent/ES477691A1/en not_active Expired
- 1979-02-14 DK DK61379A patent/DK147219C/en not_active IP Right Cessation
- 1979-02-15 GB GB7905375A patent/GB2014810B/en not_active Expired
- 1979-02-15 IT IT67333/79A patent/IT1165627B/en active
- 1979-02-15 BR BR7900957A patent/BR7900957A/en unknown
- 1979-02-15 SE SE7901341A patent/SE436460B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-02-15 FR FR7903873A patent/FR2417882A1/en active Granted
- 1979-02-16 JP JP1623879A patent/JPS54118514A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2806595A1 (en) | 1979-08-23 |
| GB2014810A (en) | 1979-08-30 |
| BR7900957A (en) | 1979-09-25 |
| YU33879A (en) | 1982-10-31 |
| DK147219C (en) | 1984-11-19 |
| DK61379A (en) | 1979-08-17 |
| JPS6220789B2 (en) | 1987-05-08 |
| YU42944B (en) | 1989-02-28 |
| GB2014810B (en) | 1982-06-16 |
| IT1165627B (en) | 1987-04-22 |
| DE2806595C2 (en) | 1987-11-12 |
| FR2417882B1 (en) | 1984-01-06 |
| AT366856B (en) | 1982-05-10 |
| SE7901341L (en) | 1979-08-17 |
| FR2417882A1 (en) | 1979-09-14 |
| ES477691A1 (en) | 1979-08-01 |
| DK147219B (en) | 1984-05-14 |
| ATA29279A (en) | 1981-09-15 |
| IT7967333A0 (en) | 1979-02-15 |
| JPS54118514A (en) | 1979-09-14 |
| CA1157083A (en) | 1983-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3124473U (en) | Motor control device for brushless DC motor | |
| US4603283A (en) | Variable speed control for a brushless direct current motor | |
| US5376866A (en) | Motor controls, refrigeration systems and methods of motor operation and control | |
| US8248010B2 (en) | Motor driving device, electric power steering device using the same and method for detecting failure in the same | |
| US20020060544A1 (en) | Single wire digital width modulation for fan control with tachometer feedback | |
| JP2547553B2 (en) | Power supply current limiting device for DC motor and electric motor equipped with such limiting device | |
| US6239564B1 (en) | State advance controller commutation loop for brushless D.C. motors | |
| JP2004040943A (en) | Method and device for detecting rotor stop position of sensorless motor, and method and device for starting | |
| JPH082189B2 (en) | DC brushless motor controller | |
| GB2503670A (en) | Method of preheating a brushless motor | |
| US3946292A (en) | Brushless motor driving system | |
| SE433550B (en) | DEVICE FOR CONTROL OF THE START PROCESS OF A RELUCTION ENGINE | |
| TWI653816B (en) | Fan speed control circuit | |
| WO1988006377A1 (en) | Engine starter and charger | |
| US8773055B2 (en) | One-phase electronically commutated motor | |
| US11175631B2 (en) | Analog electronic timepiece, stepping motor control device, and analog electronic timepiece control method | |
| US6107764A (en) | Drive control for a switched reluctance motor | |
| JPS6220789B2 (en) | ||
| JP4652610B2 (en) | Step motor rotation control device | |
| JPH0525997U (en) | Control circuit of step motor for reel rotation of slot machine | |
| US6534937B2 (en) | Control method of the current flow in driver systems for brushless motors, particularly during the switching phase | |
| JPH06197589A (en) | Drive circuit for three-phase brushless dc motor | |
| JP2002223584A (en) | Control device for DC motor | |
| JPH02290189A (en) | Controller for motor drive | |
| CN109831131B (en) | Control device, rotating electrical machine including the same, and control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7901341-3 Effective date: 19920904 Format of ref document f/p: F |