DE19804597A1 - Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürsten­ losen Motor, die eine Tastverhältnissteuerung des bürstenlosen Motors durch Modu­ lieren der Impulsbreite eines Antriebsimpulses in Übereinstimmung mit der Einstellung für die Drehgeschwindigkeit steuert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen bürstenlosen Motor und ein Verfahren zum Betreiben eines bürstenlosen Motors.

Die JP-A-H5-34781 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit ei­ nes bürstenlosen Motors, das eine Geschwindigkeitsteuerung durch Ändern der Im­ pulsbreite eines Antriebsimpulses, der den Erregerspulen zur Erzeugung eines ma­ gnetisches Drehfeldes für den Rotor zugeführt wird, zum Beispiel durch Impulsbrei­ tenmodulation (PWM) ausführt. Bei dieser Impulsbreitenmodulation werden eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz und ein Schwellenwert, welcher der ein­ gestellten Drehgeschwindigkeit entspricht, miteinander verglichen und wenn die Drehgeschwindigkeitseinstellung kleiner ist, wird die Impulsbreite (das Tastverhält­ nis) des Antriebsimpulses zur Senkung der Drehgeschwindigkeit des Rotors verrin­ gert, während wenn die Drehgeschwindigkeitseinstellung größer ist, die Impulsbreite (das Tastverhältnis) des Antriebsimpulses zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Rotors vergrößert wird.

Der zuvor beschriebene Aufbau weist jedoch ein Problem auf, daß, wenn der bürsten­ lose Motor mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeitseinstellung angetrieben wird und die Quellenspannung aus irgendeinem Grund schwankt, folglich auch die tatsächliche Drehgeschwindigkeit schwankt. Wenn zum Beispiel die Quellenspan­ nung steigt, wird die Höchstspannung des Antriebsimpulses höher, selbst wenn keine Änderung im Tastverhältnis vorliegt, und die Drehung wird aufgrund einer Erhöhung des Stromes, der den Erregerspulen zugeführt wird, schneller. Wenn im Gegensatz dazu die Quellenspannung sinkt, verlangsamt sich die Drehung aufgrund einer Ver­ ringerung des Stromes, der den Erregerspulen zugeführt wird, da die Höchstspan­ nung des Antriebsimpulses niedriger wird.

Im niedertourigen Drehbereich und mitteltourigen Drehbereich führen solchen Schwankungen der Quellenspannung nur zu einem weniger stabilen Antrieb des Mo­ tors, aber wenn der Motor hochtourig dreht und die Quellenspannung nach oben verschoben wird, wird eine übermäßige Spannung angelegt, die zu einem Schmelzen der Sicherung oder einem Motorschaden führen kann.

Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Antriebssteuer­ einrichtung für einen bürstenlosen Motor zu schaffen, die eine stabile Drehung des bürstenlosen Motors über den gesamten Drehgeschwindigkeitsbereich aufrechterhal­ ten und ein Schmelzen der Sicherung und einen Motorschaden, die durch Schwan­ kungen in der Quellenspannung verursacht werden, verhindern kann, selbst wenn die dem bürstenlosen Motor zugeführte Quellenspannung schwankt.

Die obige Aufgabe wird durch eine Antriebssteuerung gemäß Anspruch 1, einen bür­ stenlosen Motor gemäß Anspruch 6 bzw. ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor bereit, umfassend einen Rotor, der mit Permanentmagneten versehen ist, einen Stator, der mit Erregerspulen versehen ist, die um ihn zur Erzeu­ gung eines magnetischen Drehfeldes gewickelt sind, so daß der Rotor in Drehung versetzt wird, Hallelemente zum Erfassen der Position des Rotors, ein Schaltmittel, das die Richtung des Stroms, der den Erregerspulen zugeführt wird, umschaltet, ein Mittel zur Antriebssteuerung, das die Schaltsteuerung für das Schaltmittel unter Verwen­ dung von Ausgangssignalen von den Hallelementen steuert und auch die Strom­ menge, die den Erregerspulen zugeführt wird, unter Verwendung eines Antriebsim­ pulses steuert, ein Mittel zur Impulsbreitenmodulation, das die Impulsbreite des An­ triebsimpulses mit einem Einstellsignal zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Rotors bestimmt und die Impulsbreite durch Ändern des Einstellsignals moduliert, und ein Mittel zur Impulsbreitenkorrektur, das bei einer Schwankung der Quellenspan­ nung die Impulsbreite des Antriebsimpulses korrigiert, um die Durchschnittsspannung des Antriebsimpulses bei einem konstanten Wert zu halten.

Zur Aufrechterhalten der Durchschnittsspannung pro Einheitszyklus bei einem kon­ stanten Wert, kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem die Impulsbreite des An­ triebsimpulses korrigiert wird, so daß sie die Breite wird, die durch Multiplizieren der Impulsbreite, die dem Einstellsignal entspricht, mit dem Reziprokwert der Schwan­ kungsrate der Quellenspannung erhalten wird.

Wenn sich daher die Quellenspannung nach oben verschiebt, wird die Amplitude des Antriebsimpulses erhöht und die Impulsbreite des Antriebsimpulses wird durch das Mittel zur Impulsbreitenkorrektur verringert, und wenn sich die Quellenspannung nach unten verschiebt, wird die Amplitude des Antriebsimpulses gesenkt, und die Im­ pulsbreite des Antriebsimpulses wird durch das Mittel zur Impulsbreitenkorrektur er­ höht. Dies führt dazu, daß das Produkt der Impulsbreite und der Amplitude konstant ist, unabhängig von Schwankungen in der Quellenspannung, und die Durchschnitts­ spannung jederzeit bei einem konstanten Wert gehalten wird, um eine stabile Dre­ hung zu garantieren.

Eine spezifischere Konstruktion, die zum Erhalten der zuvor beschriebenen Steuer­ einrichtung bzw. Verwirklichung der vorgenannten Steuerung verwendet werden kann, könnte ein Mittel zur Impulsbreitenmodulation enthalten, das eine Dreieckwelle mit einer spezifischen Frequenz mit einem Schwellenwert, der dem Einstellsignal ent­ spricht, vergleicht und die Impulsbreite des Antriebsimpulses unter Verwendung einer Periode bzw. Zeitdauer der Dreieckwelle, in der sie den Schwellenwert übersteigt, als Impulsbreite und durch Verschieben des Schwellenwerts moduliert, sowie ein Mittel zur Impulsbreitenänderung, das die Schwankungen in der Quellenspannung erfaßt, um eine Korrekturgröße zu bilden, die der Größe der Schwankung entspricht, und eine Korrektur des Schwellenwerts unter Verwendung der Korrekturgröße zum Ver­ schieben der Impulsbreite durchführt.

So wird, wenn die Spannung fällt, da die Höchstspannung des Antriebsimpulses ge­ ringer wird, die Periode der Dreieckwelle, in der sie den Schwellenwert übersteigt ausgeweitet, indem der Schwellenwert um die Größe, die der Verringerung in der Höchstspannung entspricht, nach unten korrigiert wird, wodurch die Impulsbreite des Antriebsimpulses erhöht wird, um die Durchschnittsspannung der Durchschnitts­ spannung vor der Schwankung anzugleichen. Wenn die Spannung steigt, da die Höchstspannung des Antriebsimpulses zunimmt, wird ferner die Periode der Dreieck­ welle, in der sie den Schwellenwert übersteigt, verschmälert, indem der Schwellenwert um die Größe, die der Steigung in der Höchstspannung entspricht, nach oben korri­ giert wird, wodurch die Impulsbreite des Antriebsimpulses verringert wird, um die Durchschnittsspannung der Durchschnittsspannung vor der Schwankung anzuglei­ chen.

Bei diesem Aufbau können Schwankungen in der Quellenspannung erfaßt werden, indem ein Schaltkreis bereitgestellt wird, der eine konstante Spannung erzeugt, und indem eine Spannung, die durch Teilen der Quellenspannung mit einem bekannten Verhältnis erhalten wird, mit der konstanten Spannung verglichen wird.

Es muß festgehalten werden, daß die zuvor beschriebene Steuereinrichtung durch Er­ fassen von Schwankungen in der Quellenspannung und Berechnen der Korrektur­ größe für den Schwellenwert in Übereinstimmung mit der Schwankungsgröße auf der Basis eines Programms, das in einem Mikrocomputer bereitgestellt ist, ausgeführt werden kann, oder nur aus dem elektrischen Schaltkreis ohne Verwendung eines Mi­ krocomputers bestehen kann.

Die vorangehenden und andere Merkmale der Erfindung und begleitende Vorteile werden für den Fachmann angesichts der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt, ver­ ständlicher und offensichtlicher. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des bürstenlo­ sen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das einen Teil einer Steuereinrich­ tung des bürstenlosen Motors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer Quellenspannungskorrektur­ schaltung;

Fig. 4 Ablaufdiagramme, welche die Verhältnisse zwischen einer Ausgangstast­ verhältnisreferenzspannung Vd, einem Dreieckwellensignal Pt, einem Aus­ gangstastverhältnissignal Pd und einer Spannung VF, die an die einzelnen Spulen oder einzelnen Feldeffekttransistoren angelegt wird, illustriert, wo­ bei Fig. 4a jene zeigt, wenn die Quellenspannung eine Nennspannung ist, Fig. 4b jene zeigt, wenn die Quellenspannung nach oben verschoben ist, und Fig. 4c jene zeigt, wenn die Quellenspannung nach unten verschoben ist; und

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Quellenspannungskorrektursteuerung zeigt.

Es folgt eine Erklärung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung.

Fig. 1 zeigt einen dreiphasigen bürstenlosen Elektro-Motor 1, der von einer Steuer­ einrichtung für einen bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung gesteu­ ert wird. Dieser bürstenlose Motor 1 umfaßt einen Rotor 3 und einen Stator 4, wobei der Rotor 3 durch ein magnetisches Drehfeld in Drehung versetzt wird, das an dem Stator 4 für den Rotor 3 erzeugt wird, der mit Permanentmagneten 2 versehen ist, die so angeordnet sind, daß ihre N-Pole und S-Pole abwechselnd entlang der Richtung, in die der Rotor 3 dreht, an seiner inneren Umfangsfläche angeordnet sind, die der äuße­ ren Umfangsfläche des Stators 4 gegenüberliegt. Zusätzlich sind Rotormagneten 6 zum Erfassen der Position des Rotors 3 an einem Ende einer drehbaren Welle 5 befe­ stigt, die ihrerseits an dem Rotor 3 befestigt ist bzw. diesen trägt, und Hallelemente 7, die Änderungen der magnetischen Pole der Rotormagnete 6 erfassen, sind in der Nähe der Rotormagneten 6 vorgesehen. Erregerspulen 8, die um die einzelnen Arme des Stators 4 gewickelt sind, umfassen drei Erregerspulen U, V und W, und in diesem Ausführungsbeispiel sind die drei Erregerspulen U, V und W in Dreieckschaltung ge­ schaltet. Es muß festgehalten werden, daß die Erregerspulen U, V und W statt dessen auch in Sternschaltung geschaltet sein können.

Die Steuereinrichtung, die den bürstenlosen Motor 1, der insbesondere wie zuvor be­ schrieben aufgebaut ist, steuert, kann zum Beispiel wie in Fig. 2 dargestellt aufgebaut sein, umfassend eine Hall-Detektionsschaltung 10, die Signale von den Hallelementen 7 erfaßt, eine Dreiphasen-Logikschaltung 11, welche die Reihenfolge, in der den Er­ regerspulen U, V und W Strom zugeführt wird, auf der Basis eines Signals, das von der Hall-Detektionsschaltung 10 empfangen wird, einstellt, und eine Ausgangssignal­ schaltung 12, die ein Schaltmittel steuert, das die Richtung, in der den Erregerspulen U, V und W Strom zugeführt wird, unter Verwendung eines Stromversorgungszeit­ steuersignals, das von der logischen Dreiphasenschaltung 11 bereitgestellt wird, und eines Ausgangstastverhältnissignals Pd, das von einer Ausgangstastverhältniseinstell­ schaltung 13 bereitgestellt wird, die in der Folge beschrieben wird, umschaltet. Das Schaltmittel wird hier durch Bereitstellung von drei parallelen Sätzen von Feldef­ fekttransistoren zwischen einer Sourceleitung 30, die an ein Stromversorgungsmittel, wie eine Batterie, angeschlossen ist, und der Erde gebildet, wobei jeder Satz zwei Feldeffekttransistoren umfaßt, die zwischen der Sourceleitung 30 und der Erde hin­ tereinandergeschaltet sind, und wobei die einzelnen Anschlüsse der Erregerspulen U, V und W, die hier in Dreieckschaltung sind, jeweils zwischen den hintereinanderge­ schalteten Feldeffekttransistoren angeschlossen sind, das heißt, zwischen FET1 und 2, zwischen FET3 und 4, zwischen FET5 und 6.

Die Ausgangstastverhältniseinstellschaltung 13 kann zum Beispiel wie in Fig. 3 dar­ gestellt aufgebaut sein, wobei eine Quellenspannung VB (eine 12 V Nennspannung) der Sourceleitung 30 zugeführt wird, die an eine Batterie angeschlossen ist. Zusätz­ lich ist eine Konstantspannungsschaltung 14 an die Sourceleitung 30 angeschlossen, so daß selbst bei einer Schwankung der Quellenspannung VB eine konstante Span­ nung Vs mit einem konstanten Wert (vorzugsweise etwa 5 V unter normalen Bedin­ gungen) an eine Konstantspannungsleitung 31 ausgegeben wird.

Eine Ausgangseinstellspannung VN, die zu einer Drehgeschwindigkeitseinstellung N proportional ist, die von einem Schiebewiderstand oder dergleichen eingestellt wird, der ein Mittel zur Drehgeschwindigkeitseinstellung darstellt, das die Drehgeschwin­ digkeit des bürstenlosen Motors einstellt, wird einem Nicht-Inversionseingangsan­ schluß eines Operationsverstärkers OP2 eingegeben, und der Ausgang von dem Ope­ rationsverstärker OP2, der als Puffer dient, wird einem Nicht-Inversionseingangsan­ schluß eines Operationsverstärkers OP3 eingegeben.

Der Operationsverstärker OP3, mit Widerständen R3 und R4, die an seinen Inversi­ onseingangsanschluß angeschlossen sind, stellt eine Nicht-Inversionsverstärkungs­ schaltung dar, und sein Ausgang, der invertiert und verstärkt wurde, wird einem In­ versionseingangsanschluß eines Operationsverstärkers OP4 eingegeben, der, verbun­ den mit Widerständen R5 und R6, einen Nicht-Inversionsverstärker darstellt. Ferner wird ein Quellenspannungskorrektursignal VC, das von einer Quellenspannungskor­ rekturschaltung 16 ausgegeben wird, einem Nicht-Inversionseingangsanschluß des Operationsverstärkers OP4 eingegeben.

In der Quellenspannungskorrekturschaltung 16 wird eine Spannung Vca, die durch Teilung der Quellenspannung VB an den Widerständen R1 und R2 erhalten wird, ei­ nem Operationsverstärker OP1 eingegeben, der als Puffer dient, und der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 läuft zu einer Ladungs/Entladungsschaltung, die aus Transistoren TR1, TR2, TR3 und TR4 und Widerständen R7-R12 besteht. Diese La­ dungs/Entladungsschaltung wird durch das Ausgangstastverhältnissignal Pd, das in der Folge ausführlich beschrieben wird, ein- und ausgeschaltet und wenn die Transi­ storen TR1-TR4 ein- und ausgeschaltet werden, wird ein Kondensator C in einer In­ tegrierschaltung, die aus einem Widerstand R13 und dem Kondensator C besteht, geladen und entladen, um das Quellenkorrektursignal VC am Kondensator C zu er­ zeugen.

Genauer gesagt, wenn das Ausgangstastverhältnissignal Pd, das von einem Operati­ onsverstärker OP5 ausgegeben wird, auf EIN gestellt wird, sind die Transistoren TR1 und TR2 in einem leitenden Zustand zwischen ihren jeweiligen Kollektoren und Emittern. Dies bringt den Transistor TR3 in einen leitenden Zustand und den Transi­ stor TR4 in einen nichtleitenden Zustand, was dazu führt, daß die Spannung Vca, die proportional zu der Quellenspannung VB ist, den Kondensator C lädt, wobei die Spannung am Kondensator C in Übereinstimmung mit einer Zeitkonstante, die durch den Widerstand R13 und den Kondensator C bestimmt wird, von 0 V zu Vca (V) all­ mählich zunimmt. Wenn ferner das Ausgangstastverhältnissignal Pd auf AUS gestellt wird, sind die Transistoren TR1 und TR2 in einem nichtleitenden Zustand, wodurch der Transistor TR3 in einen nichtleitenden Zustand und der Transistor TR4 in einen leitenden Zustand gebracht wird. Folglich wird die elektrische Ladung am Kondensa­ tor C über den Transistor TR4 zu der Erde bzw. Masse entladen, und die Spannung am Kondensator C (die Quellenspannungskorrekturspannung VC) wird in Überein­ stimmung mit der Zeitkonstante, die durch die Kapazitäten beim Widerstand R13 und Kondensator C bestimmt ist, allmählich verringert. Während diese Quellenspan­ nungskorrekturspannung VC in Übereinstimmung mit dem EIN/AUS des Aus­ gangstastverhältnissignals Pd ein- und ausgeschaltet wird, da die geteilte Spannung Vca in Übereinstimmung mit den Schwankungen in der Quellenspannung VB schwankt, wird die Spannung, die von dem Operationsverstärker OP1 ausgegeben wird, nach oben verschoben, wenn die Quellenspannung VB hoch wird, und nach unten verschoben, wenn die Quellenspannung VB nieder wird.

Der Operationsverstärker OP4, der als Inversionsverstärkungsschaltung dient, gibt eine Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd aus, die durch das Ausgangsein­ stellsignal VN, das seinem Nicht-Inversionseingangsanschluß eingegeben wird, und die Quellenspannungskorrekturspannung VC, die seinem Inversionseingangsan­ schluß eingegeben wird, invertiert und verstärkt wird. Diese Ausgangstastverhältnis­ referenzspannung Vd wird dem Operationsverstärker OP5 eingegeben, der einen Komparator darstellt, wo sie mit einem Dreieckwellensignal Pt verglichen wird, das von einem Schwingkreis 20 ausgegeben und seinem Nicht-Inversionseingangsan­ schluß eingegeben wird. Nur wenn der Wert des Dreieckwellensignals Pt größer als jener der Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd ist, wird ein Ausgangssignal (ein Ausgangstastverhältnissignal Pd) ausgegeben.

Da die Ausgangstastverhältnisreferenzspannung Vd um die Korrekturgröße M erhöht wird, die durch die Quellenspannungskorrekturspannung VC erhalten wird, wenn die Quellenspannung VB nach oben verschoben ist, wie in Fig. 4B dargestellt, wird somit die Impulsbreite th des Ausgangstastverhältnissignals Pd verringert, und da die Aus­ gangstastverhältnisreferenzspannung Vd um die Korrekturgröße M verringert wird, die durch die Quellenspannungskorrekturspannung VC erhalten wird, wenn die Quellenspannung VB nach unten verschoben ist, wie in Fig. 4C dargestellt, kann die Impulsbreite tL des Ausgangstastverhältnissignals Pd breiter eingestellt werden.

Daher enthalten die Spannungen VF, die den einzelnen Spulen U, V und W der ein­ zelnen Feldeffekttransistoren FET 1-6 angelegt werden, Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL), die in Übereinstimmung mit der Quellenspannung VB bestimmt sind, und ha­ ben Impulsbreiten (tm, th, tL), die in Übereinstimmung mit dem Ausgangstastverhält­ nissignal Pd bestimmt sind. Die Impulsbreiten werden in Übereinstimmung mit Schwankungen in der Quellenspannung VB geändert, so daß die Ausgangsspannun­ gen (Vm, Vh, VL) und die Impulsbreiten (tm, th, tL), die durch das Ausgangstastver­ hältnissignal Pd bestimmt werden, ein Verhältnis beibehalten, wodurch die Produkte der Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) und der Impulsbreiten (tm, th, tL) jederzeit konstant sind (Vm×tm = Vh×th = VL×tL = konstant). Folglich kann die Durch­ schnittsspannung an den einzelnen Spulen U, V und W oder den einzelnen Feldef­ fekttransistoren FET1-6 jederzeit bei einem konstanten Wert gehalten werden, wo­ durch es möglich ist, eine stabile Drehung des Rotors 3 zu erhalten. Es muß festgehal­ ten werden, daß Fig. 4a eine Situation zeigt, in der die Quellenspannung VB eine Nennspannung (12 V) ist, wobei die Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) der Span­ nungen VF, die in Übereinstimmung mit den Schwankungen in der Quellenspannung VB schwanken, ein Verhältnis aufweisen, das als Vh < Vm < VL dargestellt ist.

Wenn eine gleiche Funktion wie jene, die durch die Quellenspannungskorrektur­ schaltung 16 bereitgestellt wird, mit einem Mikrocomputer erreicht wird, kann zum Beispiel die Quellenspannungskorrektursteuerung, wie in dem Flußdiagramm in Fig. 5 dargestellt, ausgeführt werden. Bei dieser Quellenspannungskorrektursteuerung wird zunächst die Quellenspannung VB in Schritt 110 gelesen. Dann wird in Schritt 120 der Spannungsunterschied (die Schwankungsgröße) V zwischen der Quellenspan­ nung VB und der Nennspannung VR (12 V) bestimmt. In Schritt 130 wird eine Kor­ rekturgröße (Korrekturspannung) M durch Multiplizieren der Schwankungsgröße V mit einer bestimmten Umwandlungskonstante K berechnet. Es muß festgehalten wer­ den, daß die Umwandlungskonstante K im voraus berechnet wird, um sicherzustellen, daß die Produkte der Ausgangsspannungen (Vm, Vh, VL) und der Impulsbreiten (tm, th, tL) jederzeit konstant sind (Vm×tm = Vh×th = VL×tL = konstant).

Danach wird in Schritt 140 durch Addition der Korrekturgröße für die Ausgangstast­ verhältnisreferenzspannung Vd die Impulsbreite des Ausgangstastverhältnissignals Pd auf eine geringere Breite korrigiert, wenn die Quellenspannung VB nach oben verschoben ist, und auf eine größere Breite korrigiert, wenn die Quellenspannung VB nach unten verschoben ist, wodurch eine gleiche Steuerung wie jene, die durch die zuvor beschriebenen Schaltungen erhalten wird, erreicht wird.

Wie zuvor erklärt wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung trotz Schwankun­ gen in der Amplitude des Antriebsimpulses, die durch Schwankungen in der Quellen­ spannung verursacht werden, die Drehgeschwindigkeit des Motors auf einem kon­ stanten, im voraus eingestellten Wert im gesamten Drehbereich gehalten werden, da die Impulsbreite eines Antriebsimpulses korrigiert wird, so daß die Durchschnitts­ spannung pro Einheitszyklus des Antriebsimpulses konstant bleibt, während die Quellenspannung schwankt.

Zusätzlich wird selbst wenn die Quellenspannung nach oben verschoben wird, wäh­ rend der Motor hochtourig dreht, keine übermäßige Spannung angelegt, wodurch das Problem einer geschmolzenen Sicherung und eines Motorschadens beseitigt wird, das durch schwankende Spannungen verursacht wird, so daß ein bürstenlosen Motor mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit bereitgestellt werden kann.

Claims (7)

1. Antriebssteuereinrichtung für einen bürstenlosen Motor (1) mit einem Mittel zur Antriebssteuerung, das die Strommenge, die Erregerspulen (U, V, W) des Motors (1) zugeführt wird, unter Verwendung eines Antriebsimpulses steuert, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Mittel zur Impulsbreitenmodulation vorgesehen ist, das eine Impulsbreite des Antriebsimpulses unter Verwendung eines Einstellsignals, das eine Drehge­ schwindigkeit eines Rotors (3) des Motors (1) einstellt, bestimmt und die Im­ pulsbreite durch Ändern des Einstellsignals moduliert, und
daß ein Mittel zur Impulsbreitenkorrektur vorgesehen ist, das bei einer Schwan­ kung einer Quellenspannung die Impulsbreite des Antriebsimpulses korrigiert, um sicherzustellen, daß die Durchschnittsspannung des Antriebsimpulses auf ei­ nem konstanten Wert gehalten wird, insbesondere bei einer eingestellten Dreh­ geschwindigkeit.

2. Antriebssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) einen Rotor (3), der mit Permanentmagneten (2) versehen ist, und einen Stator (4) aufweist, der mit den Erregerspulen (U, V, W) versehen ist, die um den Stator (4) zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes gewickelt sind, um den Rotor (3) in Drehung zu versetzen, und daß die Antriebssteuerung Sen­ sormittel, insbesondere Hallelemente (7), die eine Position des Rotors (3) erfas­ sen, und ein Schaltmittel aufweist, das die Richtung des Stroms umschaltet, der den Erregerspulen (U, V, W) zugeführt wird, wobei das Mittel zur Antriebssteue­ rung die Schaltsteuerung für das Schaltmittel unter Verwendung eines Aus­ gangssignals von den Sensormitteln oder Hallelementen (7) steuert.

3. Antriebssteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Impulsbreitenkorrektur die Impulsbreite des Antriebsimpulses auf eine Breite korrigiert, die durch Multiplizieren einer Impulsbreite, die dem Einstellsignal entspricht, mit einem Reziprokwert der Schwankungsrate der Quellenspannung erhalten wird, wenn die Quellenspannung schwankt.

4. Antriebssteuereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Impulsbreitenmodulation eine Dreieckwelle mit einer bestimmten Frequenz mit einem Schwellenwert vergleicht, der dem Einstellsignal entspricht, eine Periode der Dreieckwelle, in welcher deren Wert größer als der Schwellenwert ist, als Impulsbreite wählt und die Impulsbreite des Antriebsimpulses durch Variieren des Schwellenwerts moduliert, und daß das Mittel zur Impulsbreitenkorrektur eine Schwankung in der Quellenspannung er­ faßt, eine Korrekturgröße bildet, die der Schwankungsgröße entspricht, und eine Korrektur des Schwellenwerts unter Verwendung der Korrekturgröße zum Än­ dern der Impulsbreite ausführt.

5. Antriebssteuereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassen der Schwankung der Quellenspannung durch Bereitstellen einer Schaltung zum Erzeugen einer konstanten Spannung und Vergleichen einer konstanten Spannung, die durch Teilung der Quellenspan­ nung bei einem bekannten Verhältnis erhalten wird, mit der konstanten Span­ nung ausgeführt wird.

6. Bürstenloser Motor, gekennzeichnet durch eine Antriebssteuereinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche.

7. Verfahren zum Betreiben eines bürstenlosen Motors, wobei dem Motor in Ab­ hängigkeit von einer vorgegebenen Drehzahl breitenmodulierte Antriebsstrom­ impulse zugeführt werden und bei Schwankungen der Quellenspannung bzw. der Impulsspannung die Impulsbreite der Antriebsstromsimpulse derart korrigiert wird, daß die Durchschnittsspannung der Antriebsstromimpulse bei einer ge­ wünschten Drehzahl zumindest im wesentlichen konstant gehalten wird.