DE2463005C2

DE2463005C2 - Two-pulse brushless DC motor

Info

Publication number: DE2463005C2
Application number: DE2463005A
Authority: DE
Inventors: Benno Ing.(grad.) 7742 St. Georgen Doemen
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1974-04-23
Filing date: 1974-04-23
Publication date: 1984-05-03

Description

Die Erfindung betrifft einen zweipulsigen kollektorlosen Gleichstrommotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Motor ist Gegenstand des zugehörigen Hauptpatents 23 46 380, auf dessen gesamten Inhalt zur Vermeidung von Längen ausdrücklich Bezug genommen wird.The invention relates to a two-pulse brushless direct current motor according to the preamble of the claim 1. Such an engine is the subject of the associated main patent 23 46 380, on its entire Content is expressly referred to in order to avoid lengths.

Aus der DE-OS 20 31 141 sind verschiedene Bauformen von zweipulsigen kollektorlosen Gleichstrommotoren bekannt. Bei solchen Motoren hat das elektromagnetische Antriebsmoment konstruktionsbedingt Lükken. Bei einer dort dargestellten Bauform mit Steuerung durch mechanische Kontakte erfolgt im Bereich der Lücken eine Kommutierung vom einen Kontakt zum anderen, und deshalb wird dort der Statorstrom kurzzeitig zu Null. Das ist von Vorteil, denn im Bereich dieser Momentenlücken wird ein Strom in der Statorwicklung nicht benötigt, weil er den Motorwirkungsgrad verschlechtert, die Kommutierung erschwert bzw. zum Kommutieren Halbleiterelemente erhöhter Leistung erforderlich macht, und weil er außerdem leicht zu Funkstörungen und magnetostriktiven Geräuschen führt. — Bei einer anderen in dieser Offenlegungsschrift dargestellten Bauform wird zur Steuerung der Statorströme ein Hallgenerator verwendet, der einen Differentialverstärker steuert. Am Ausgang dieses Differentialverstärkers sind zwei Teilwicklungen der Statorwicklung angeschlossen, so daß der Strom zwischen diesen beiden Teilwicklungen kommutiert wird. Im Bereich der Lücken des elektromagnetischen Drehmoments fließt bei einer solchen Anordnung in beiden Teilwicklungen der halbe Motorstrom, denn es ist eine bekannte Eigenschaft eines Differentialverstärkers, seinen Gesamtstrom konstant zu halten. Dies ist aber aus den angegebenen Gründen unerwünscht und nachteilig, weil es den Wirkungsgrad des Motors verschlechtert — solche Motoren werden häufig auf Fahrzeugen eingesetzt und aus der Fahrzeugbatterie gespeist — und weil es leicht zu Funkstörungen und magnetostriktiven Geräuschen führt.From DE-OS 20 31 141 different designs of two-pulse brushless DC motors are known. In such motors, the electromagnetic drive torque has gaps due to the design. In a design shown there with control by mechanical contacts takes place in the area of If there are gaps commutation from one contact to the other, the stator current is there for a short time to zero. This is an advantage, because a current is generated in the stator winding in the area of these torque gaps not required because it worsens the motor efficiency, makes commutation more difficult or for commutating semiconductor elements of increased power required, and because he is also easy to Radio interference and magnetostrictive noise. - With another in this published application A Hall generator with a differential amplifier is used to control the stator currents controls. At the output of this differential amplifier there are two partial windings of the stator winding connected so that the current is commutated between these two partial windings. In the area With such an arrangement, the gaps in the electromagnetic torque flows in both partial windings half the motor current, because a well-known property of a differential amplifier is its total current to keep constant. However, for the reasons given, this is undesirable and disadvantageous because it worsens the efficiency of the engine - such engines are often used on vehicles and fed from the vehicle battery - and because radio interference and magnetostrictive noises can be easily generated leads.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, bei einem Motor mit als Halbleiter-Bauelement ausgebildetem Drehstellungsdetektor im Bereich der Lücken des elektromagnetischen Drehmoments Stromlücken mit einfachen Mitteln und ohne Redundanz bei den Halbleitersteuermitteln zu erzeugen.It is therefore the object of the invention, in a motor with a rotational position detector designed as a semiconductor component in the area of the gaps of the electromagnetic torque current gaps with simple To generate means and without redundancy in the semiconductor control means.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Man erreicht so eine sehr einfache Ansteuerung des Motors ohne Redundanz, also ohne Verwendung einer Mehrzahl von Drehstellungsdetektoren, Verstärkern oder dergleichen, und damit ein sehr günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis, wie es besonders für Massenerzeugnisse gefordert wird, z. B. für sogenannte Gerätelüfter, wobei sich die wenigen Bauteile dann ohne weiteres ίο auch in Motoren kurzer Baulänge, z. B. von nur 38 mm Länge, einbauen lassen.This object is achieved according to the invention by the features characterized in claim 1. Man achieves a very simple control of the motor without redundancy, i.e. without using a plurality of rotary position detectors, amplifiers or the like, and thus a very favorable price-performance ratio, as is particularly required for mass products, e.g. B. for so-called device fans, with the few components then easily ίο even in engines of short overall length, z. B. of only 38 mm Length, built in.

Im Hauptpatent wie auch im vorliegenden Zusatzpatent wird der Begriff »magnetisch wirksamer Luftspalt« gebraucht. Hierzu wird auf die Statorformen nach der US-PS 21 85 990 hingewiesen, wo erläutert ist, wie ein gewünschter Luftspaltverlauf auf die unterschiedlichsten Weisen realisiert werden kann, z. B. durch Schichten von Blechen mit unterschiedlichen Innendurchmessern. Auch die kompliziertesten Konstruktionen, z. B. nach Fig. 12 dieser US-PS, können aber durch magnetisch gleichwertige Blechpakete ersetzt werden, die aus identischen Blechschnitten aufgebaut sind und die dann praktisch den magnetisch wirksamen Luftspalt gemäß denjenigen Konstruktionen darstellen, die sie ersetzen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.In the main patent as well as in the present additional patent, the term "magnetically effective air gap" is used second hand. For this purpose, reference is made to the stator shapes according to US Pat. No. 2,185,990, where it is explained how a desired air gap profile can be realized in a wide variety of ways, e.g. B. by layers of sheet metal with different inside diameters. Even the most complicated constructions, e.g. B. according to Fig. 12 of this US-PS, but can be replaced by magnetically equivalent laminated cores made of identical sheet metal sections are constructed and then practically the magnetically effective air gap according to represent the constructions that they replace. Advantageous embodiments of the invention are shown in characterized the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. Es zeigtThe invention is described and explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines als Außenläufermotor ausgebildeten zweipulsigen kollektorlosen Gleichstrommotors nach dem Hauptpatent, dessen Statorwicklung zwei Antriebswicklungen aufweist und der mit einer von einem einzigen Hallgenerator gesteuerten Steuerschaltung nach der Erfindung versehen ist,1 shows a schematic representation of an embodiment a two-pulse brushless DC motor designed as an external rotor motor according to the main patent, whose stator winding has two drive windings and the one with one of one single Hall generator controlled control circuit according to the invention is provided,

F i g. 2 eine Abwicklung der wesentlichen Teile des magnetischen Kreises des Motors nach Fig. 1,F i g. 2 shows a development of the essential parts of the magnetic circuit of the motor according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Darstellung der Induktionsverläufe des Rotors gemäß Fig. 2,F i g. 3 shows a representation of the induction curves of the rotor according to FIG. 2,

F i g. 4 eine abgewickelte Draufsicht auf die Innenseite des Rotors nach F i g. 2. welche insbesondere den Verlauf der Pollücken zeigt,F i g. 4 is a developed plan view of the inside of the rotor according to FIG. 2. which in particular the The course of the pole gaps shows

F i g. 5 ein Schaubild, welch«. ■> einen typischen Momentverlauf bei dem Motor nach F i g. 1 und 2 zeigt,F i g. 5 a diagram which «. ■> a typical torque curve in the engine according to FIG. 1 and 2 shows

F i g. 6 ein Schaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,F i g. 6 a circuit diagram of a second circuit arrangement according to the invention,

F i g. 7 ein Schaltbild einer dritten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.F i g. 7 is a circuit diagram of a third circuit arrangement according to the invention.

Fig. 8 ein Schaltbild einer vierten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,8 is a circuit diagram of a fourth according to the invention Circuit arrangement,

Fig. 9 ein Schaltbild einer fünften erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und9 is a circuit diagram of a fifth according to the invention Circuit arrangement, and

Fig. 10—14 Schaltbilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 9.10-14 circuit diagrams to explain the mode of operation the arrangement according to FIG. 9.

F i g. 1 zeigt einen Außenläufermotor mit einem äußeren, als Magnetring ausgebildeten zweipoligen Rotor 11, dessen radiale Magnetisierung B\ im Motorteil etwa den Verlauf gemäß F i g. 3 hat. Dieser Verlauf ist gekennzeichnet durch eine praktisch konstante Induktion im Bereich der Pole und durch relativ schmale (10 — 20 el.) Pollücken 14 und 15. Eine solche Magnetisierung wird gewöhnlich als trapezförmig bezeichnet.F i g. 1 shows an external rotor motor with an outer two-pole rotor 11 designed as a magnetic ring, the radial magnetization B \ of which in the motor part roughly corresponds to the course according to FIG. 3 has. This course is characterized by a practically constant induction in the area of the poles and by relatively narrow (10-20 el.) Pole gaps 14 and 15. Such magnetization is usually referred to as trapezoidal.

Der Ro:or Il weist ein Umfangsteil 12 aus Weicheib^ri sen auf, das z. B. in bekannter Weise als Topf ausgebildet sein kann, mit dessen Boden dann die Welle des Motors verbunden wird. In den Topf 12 wird dann der eigentliche Magnet 13 eingelegt, der z. B. aus einem ge-The Ro: or Il has a peripheral part 12 of Weicheib ^r i sen in which z. B. can be designed in a known manner as a pot, with the bottom of which the shaft of the motor is then connected. In the pot 12, the actual magnet 13 is then inserted, the z. B. from a

bogenen Stück Gummimagnet bestehen kann, also einem Magnet, der aus einem Gummi- oder Kunststoffgemisch mit eingelagerten Magnetpartikeln besteht.bent piece of rubber magnet can consist, i.e. a magnet made of a rubber or plastic mixture with embedded magnetic particles.

In den F i g. 1 und 2 sind die Stellen mit praktisch konstanter Induktion für den Nordpol durch Schraffierung und für den Südpol gepunktet angedeutet.In the F i g. 1 and 2 are the places with practical constant induction for the north pole indicated by hatching and dotted for the south pole.

F i g. 1 zeigt den Rotor 11 in einer seiner beiden stabilen Ruhestellungen, die er bei stromlosem Zustand der Statorwicklungen des Motors einnehmen kann. Diese Ruhestellungen sind durch die Form des Luftspalts und die Form der Magnetisierung B\ (Fig.3) bestimmt. Im Betrieb läuft der Rotor 11 in Richtung des Pfeiles 16 um.F i g. 1 shows the rotor 11 in one of its two stable rest positions which it can assume when the stator windings of the motor are de-energized. These rest positions are determined by the shape of the air gap and the shape of the magnetization B \ (Fig. 3). In operation, the rotor 11 rotates in the direction of arrow 16.

Der Stator 18 des Motors 10 ist als Doppel-T-Anker mit einem oberen Pol 19 und einem unteren Pol 20 ausgebildet, welche zwischen sich zwei Nuten 23 und 24 einschließen, in denen zwei in Reihe geschaltete Wicklungshälften 25 und 26 einer Wicklung angeordnet sind, deren Miltelanzapfung an einen Pluspol 27 geführt ist, und deren freie Enden mit 28 bzw. 29 bezeichnet sind. Ein als Drehstellungsdetektor dienender Hallgenerator 32 ist an der öffnung der Nut 24 oder einer elektrisch äquivalenten Stelle angeordnet.The stator 18 of the motor 10 is designed as a double-T armature formed with an upper pole 19 and a lower pole 20, which between them two grooves 23 and 24 include, in which two series-connected winding halves 25 and 26 of a winding are arranged, whose medium tap is led to a positive pole 27, and whose free ends are denoted by 28 and 29, respectively. A Hall generator 32 serving as a rotational position detector is at the opening of the groove 24 or an electrical one arranged equivalent position.

Der Luftspalt 33 über dem Pol 19 und der Luftspalt 34 über dem Po! 20 sind gemäß der Lehre des Patents 23 46 380 in der nachfolgend erläuterten Weise ausgebildet. The air gap 33 over the pole 19 and the air gap 34 over the bottom! 20 are according to the teaching of the patent 23 46 380 formed in the manner explained below.

F i g. 2 zeigt eine Abwicklung des oberen Luftspalts 33, welcher punktsymmetrisch zum unteren Luftspalt 34 verläuft. In F i g. 2 ist oben der Rotor 11 und unten der Stator 18 dargestellt, und zwar über einen Polbogen von etwa 180° el. Ausgehend von der Nut 23 nimmt der Luftspalt 33 über einem ersten Winkel alpha (ζ. Β. 10 bis 50° elektrisch) monoton bis zu einer Stelle 36 zu. an welcher der Maximalwert di des Luftspalts 33 erreicht wird. Von da an nimmt der tatsächliche Luftspalt 33 über einem zweiten Winkelbereich beta (ζ. Β. 80 bis 170° elektrisch) monoton ab bis etwa zur Öffnung der Nut 24, wo der Minimalwert d\ des tatsächlichen Luftspalts 33 erreicht wird. Von hier aus nimmt der an den Luftspalt 33 anschließende Luftspalt 34 wieder monoton bis zur nächsten Steile 36 hin zu.F i g. 2 shows a development of the upper air gap 33, which runs point-symmetrically to the lower air gap 34. In Fig. 2 shows the rotor 11 at the top and the stator 18 at the bottom, over a pole arc of approximately 180 ° el. Starting from the groove 23, the air gap 33 takes monotonous over a first angle alpha (ζ. Β. 10 to 50 ° electrical) up to a point 36 too. at which the maximum value di of the air gap 33 is reached. From then on, the actual air gap 33 decreases monotonically over a second angular range beta (ζ. Β. 80 to 170 ° electrical) up to approximately the opening of the groove 24, where the minimum value d \ of the actual air gap 33 is reached. From here, the air gap 34 adjoining the air gap 33 increases again monotonously up to the next slope 36.

Da die Öffnungen der Nuten 23 und 24 zum Einbringen der Wicklung 25, 26 und ihrer Isolation eine bestimmte Größe haben müssen, bewirken sie, daß der magnetisch wirksame Luftspalt im Bereich dieser Nutöffnungen wesentlich größer ist und etwa den Verlauf hat, wie er in F i g. 2 mit 38 für die Nut 23 und mit 39 für die Nut 24 bezeichnet ist, d. h. der magnetisch wirksame Luftspalt hat sein Minimum di etwa an den beiden Stellen 42 und 43. welche jeweils um einen Winkel gamma ^z. B. 10 bis 40° elektrisch^ vor der zu^aeordneten Nutöffnung liegen. Die beiden Winkel alpha und gamma ergeben also zusammen einen Winkel delta, innerhalb dessen der magnetisch wirksame Luftspalt in Drehrichtung gesehen zunimmt. Dieser wirksame Luftspalt ist für die Form des Reluktanzmoments maßgebend. Zweckmäßig legt man diesen Winkel delta so, daß der Hallgenerator 32 etwa in seiner Mitte oder um η mal 180° elektrisch gegenüber dieser Mitte versetzt angeordnet ist, wobei η = 1,2,... etc.Since the openings of the grooves 23 and 24 for the introduction of the winding 25, 26 and their insulation must have a certain size, they have the effect that the magnetically effective air gap in the area of these groove openings is much larger and has approximately the course as shown in FIG G. 2 is denoted by 38 for the groove 23 and 39 for the groove 24, ie the magnetically effective air gap has its minimum di approximately at the two points 42 and 43. B. 10 to 40 ° are electrically ^ before eordneten to ^a slot opening. The two angles alpha and gamma together result in an angle delta within which the magnetically effective air gap increases, viewed in the direction of rotation. This effective air gap is decisive for the form of the reluctance torque. Expediently, this angle delta is set in such a way that the Hall generator 32 is arranged approximately in its center or electrically offset by η times 180 ° with respect to this center, where η = 1.2, ... etc.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Rotor 11 in seiner stabilen Ruhestellung, in der seine beiden Pole jeweils Gebieten kleinen Luftspalts gegenüberliegen und die Lage der Pollücken 14, 15 etwa mit den Stellen 36 größten Luftspalts übereinstimmt, da in diesen Lagen der magnetische Widerstand des Luftspalts insgesamt am geringsten ist.
Verdreht man den Rotor 11 um den Winkel beta in Drehrichiung 16 aus dieser stabilen Ruhelage, so muß man hierzu dem Rotor 11 von außen Energie zuführen, da sich der magnetische Widerstand im Luftspalt vergrößert, oder anders gesagt, der Rotor 11 wird durch ein Reluktanzmoment gebremst. Im Betrieb wird diese Energie durch den Strom in der Wicklung 25 oder 26 zugeführt.1 and 2 show the rotor 11 in its stable rest position, in which its two poles each face areas of small air gap and the position of the pole gaps 14, 15 coincides approximately with the points 36 of the largest air gap, since in these positions the magnetic resistance of the Overall air gap is smallest.
If the rotor 11 is rotated by the angle beta in the direction of rotation 16 from this stable position of rest, energy must be supplied to the rotor 11 from the outside, since the magnetic resistance in the air gap increases, or in other words, the rotor 11 is braked by a reluctance torque . During operation, this energy is supplied by the current in winding 25 or 26.

Nach Verdrehung um den Winkel beta erreicht der Rotor 11 eine Lage, in der seine Pollücken 14 und 15After rotating through the angle beta, the rotor 11 reaches a position in which its pole gaps 14 and 15

in sozusagen auf den Stellen 42, 43 kleinsten wirksamen Luftspalts reiten. In dieser Lage ist der magnetische Widerstand des Luftspalts insgesamt am größten, d. h. hier ist die größte magnetische Energie im Motor gespeichert, und der Rotor 11 hat in dieser instabilen oder lahilrn I .age das Bestreben, sich in der einen oder anderen Richtung so weit zu drehen, bis er wieder eine der beiden möglichen stabilen Lagen erreicht hat. Wird der Rotor 11 z. B. in Richtung des Pfeiles 16 weitergedreht, so gibt er auch ohne Zufuhr elektrischen Stromes ein antreibendes Drehmoment ab, das bei geeigneter gleichmäßiger Ausbildung der Zunahme des äquivalenten Luftspalts eine praktisch konstante Amplitude hat.in the places 42, 43, so to speak, smallest effective Ride air gap. In this position the magnetic resistance of the air gap is greatest overall, i.e. H. here the greatest magnetic energy is stored in the motor, and the rotor 11 has in this unstable or lahilrn I .age the endeavor to be in one way or another Direction to turn until it has reached one of the two possible stable positions again. Will the Rotor 11 z. B. rotated further in the direction of arrow 16, so it gives off a driving torque even without the supply of electrical current, which with suitable uniform formation of the increase in the equivalent air gap has a practically constant amplitude.

Man erkennt also, daß ein bremsendes Reluktanzmoment etwa im Winkelbereich beta vorhanden ist, in welehern die Pollücken 14, 15 über Gebiete abnehmenden wirksamen Luftspaltes hinweglaufen und daß ein antreibendes Reluktanzmoment etwa im Winkelbereich delta vorhanden ist, in welchem die Pollücken 14, 15 über Gebiete zunehmenden wirksamen Luftspalts hinweg-It can thus be seen that a braking reluctance torque is present approximately in the angular range beta, in which the pole gaps 14, 15 over areas of decreasing effective air gap and that a driving Reluctance torque is approximately in the angular range delta in which the pole gaps 14, 15 over Areas of increasing effective air gap-

jo laufen.jo run.

F i g. 5 zeigt diesen Verlauf des dort mit 40 bezeichneten Reluktanzmoments M,_vi über einer Rotorumdrehung, also über 360° elektrisch. Mit 41 ist die in F i g. 1 und 2 dargestellte stabile Rotorstellung bezeichnet, mit 4Γ die dazu symmetrische stabile Rotorstellung. Zwischen diesen beiden Stellungen liegt eine labile Rotorstellung 42. der eine dazu symmetrische labile Stellung 42' entspricht. An den Stellen 41, 4Γ und 42, 42' hat das Reluktanzmoment 40 jeweils den Wert Null. Man erkennt ferner den Verlauf des mit 43 und 43' bezeichneten bremsenden Reluktanzrnomcnts zwischen den Punkten 41 und 42 und 41' und 42', dessen Länge im wesentlichen durch den Winkel beta bestimmt ist, und den daran jeweils anschließenden Bereich 44 bzw. 44' des antreibenden Reluktanzmoments, dessen Länge im wesentlichen durch den Winkel delta bestimmt ist. F i g. 4 zeigt ferner den Verlauf des mit 45 bzw. 45' bezeichneten elektromagnetischen Antriebsmoments M_ci, das ersichtlich während des antreibenden Reluktanzmomems 44 bzw. 44'den Wert Null haben kann.F i g. 5 shows this course of the reluctance torque M, _v i, denoted there by 40, over one rotor revolution, that is to say over 360 ° electrical. At 41, the one shown in FIG. 1 and 2 indicated stable rotor position, with 4Γ the symmetrical stable rotor position. Between these two positions there is a labile rotor position 42 which corresponds to a labile position 42 'which is symmetrical therewith. At the points 41, 4Γ and 42, 42 ', the reluctance torque 40 has the value zero in each case. The course of the braking reluctance nomcnts designated by 43 and 43 'can also be seen between points 41 and 42 and 41' and 42 ', the length of which is essentially determined by the angle beta, and the respectively adjoining area 44 and 44' of the driving reluctance torque, the length of which is essentially determined by the angle delta. F i g. 4 also shows the course of the electromagnetic drive torque M _c i, denoted by 45 or 45 ', which can be seen to have the value zero during the driving reluctance torque 44 or 44'.

Da Her Strom in den Motorwicklungen 25, 26 beim vorliegenden Motor vom Magnetfeld des Rotors 11 über den Hallgenerator 32 gesteuert wird, wählt man für die Magnetisierung des Rotormagneten 13 zweckmäßig die Form, wie sie in F i g. 3 mit ßi bezeichnet und in F i g. 4 im unteren Teil schematisch angedeutet ist, d. h. derjenige Teil des Magneten 13, der den Hallgenerator 32 steuert, erhält Pollücken 14' bzw. 15', welche breiter sind als die übrigen Pollücken 14 und 15. Auf den Hallgenerator 32, der zweckmäßig etwas entgegen der Drehrichtung 16 aus der neutralen Zone versetzt wird (Fig. 2 zeigt die Anordnung in der neutralen Zone, F i g. 4 eine solche Versetzung), wirkt also jeweils ein relativ großer Rotorabschnitt, in dem die Induktion nicht viel größer als Null ist. — Statt einer Versetzung des Hallgenerators 32 aus der neut alen Zone können naturgemäß auch die Pollücken 14' und 15' unsymmetrisch relativ zu den Pollücken 14 und 15 angeordnetSince Her current in the motor windings 25, 26 in the present motor from the magnetic field of the rotor 11 is controlled via the Hall generator 32, one selects expediently for the magnetization of the rotor magnet 13 the shape as shown in FIG. 3 denoted by ßi and in F i g. 4 is indicated schematically in the lower part, d. H. that part of the magnet 13 which controls the Hall generator 32 receives pole gaps 14 'or 15', which are wider than the remaining pole gaps 14 and 15. On the Hall generator 32, which is useful somewhat contrary to the Direction of rotation 16 is offset from the neutral zone (Fig. 2 shows the arrangement in the neutral zone, F i g. 4 such an offset), a relatively large rotor section acts in each case, in which the induction is not much greater than zero. - Instead of relocating the Hall generator 32 from the neutral zone Naturally, the pole gaps 14 'and 15' are also arranged asymmetrically relative to the pole gaps 14 and 15

werden, während der Hallgenerator 32 wie bei F i g. 1 und 2 in der neutralen Zone bleibt, wodurch sich dieselbe Wirkung ergibt —. Diese Anordnung hat auch den Vorteil, daß man für beide Drehrichtungen dieselbe Hallgeneratorlage verwenden kann, während man den Rotormagneten je nach Drehrichtung verschieden magnetisieren muß.while the Hall generator 32 as in FIG. 1 and 2 stays in the neutral zone, giving the same effect -. This arrangement also has the The advantage that you can use the same Hall generator position for both directions of rotation, while the Must magnetize rotor magnets differently depending on the direction of rotation.

Wenn die Induktion am Hallgenerator 32 angenähert gleich Null ist, haben beide Ausgänge 50 und 51 des Hallgenerators 32 etwa dasselbe Potential und die aus dieser Signalkombinaiion entnehmbare Information wird erfindungsgemäß zum Reduzieren des Stroms in beiden Wicklungen 25 und 26 ausgenutzt, also zum Erzeugen einer Stromlücke.When the induction at Hall generator 32 is approximately zero, both outputs 50 and 51 have des Hall generator 32 has approximately the same potential and the information that can be derived from this signal combination is used according to the invention to reduce the current in both windings 25 and 26, that is to say for generating a power gap.

Zum Steuern des Stroms in den Wicklungen 25 und 26 abhängig von der Lage der Pole des Rotors 11 dient der Hallgenerator 32, dessen einer Steueranschluß über einen Widerstand 52 mit dem Plus-Pol 27 verbunden ist, während sein anderer Steueranschluß über einen Widerstand 49 mit einer Minusleitung 53 einer Gleichspannungsquelle (z. B. 24 V) verbunden ist. Die beiden Ausgänge 50 und 51 des Hallgenerators 32 sind mit den Basen zweier pnp-Transistoren 54 und 55 verbunden, deren Kollektoren über Widerstände 56 bzw. 57 mit Minus verbunden sind, während ihre Emitter über einen Knotenpunkt 58 und einen gemeinsamen Widerstand 59 mit der Plusleitung 27 in Verbindung stehen. Die Transistoren 54 und 55 sind also als Differenzverstärker 60 geschaltet. An den Kollektor des Transistors 54 ist die Basis eines npn-Transistors 63 angeschlossen, dessen Emitter mit Minus und dessen Kollektor mit dem Wicklungsanschluß 29 verbunden ist. In gleicher Weise ist an den Kollektor des Transistors 55 die Basis eines npn-Transistors 64 angeschlossen, dessen Emitter mit Minus und dessen Kollektor mit dem Wicklungsanschluß 28 verbunden ist.To control the current in windings 25 and 26 depending on the position of the poles of the rotor 11 is used Hall generator 32, one control connection of which is connected to the positive pole 27 via a resistor 52, while its other control connection via a resistor 49 to a negative line 53 of a DC voltage source (e.g. 24 V) is connected. The two outputs 50 and 51 of the Hall generator 32 are with the Bases of two pnp transistors 54 and 55 connected, the collectors of which via resistors 56 and 57, respectively Minuses are connected, while their emitters have a node 58 and a common resistor 59 are connected to the positive line 27. The transistors 54 and 55 are therefore used as differential amplifiers 60 switched. To the collector of the transistor 54, the base of an npn transistor 63 is connected, its Emitter with minus and its collector with the winding connection 29 is connected. In the same way, the base of an npn transistor is connected to the collector of the transistor 55 64 connected, its emitter with minus and its collector with the winding connection 28 connected is.

Der bisher beschriebene Teil der Schaltung nach F i g. 1 arbeitet wie folgt:The part of the circuit according to FIG. 1 works as follows:

Beim Vorbeilaufen des Südpols des Rotors 11 (wie in Fig. 1 und 2 dargestellt) am Hallgenerator 32 werden die Transistoren 55 und 64 und damit die Motorwicklung 25 eingeschaltet. In gleicher Weise werden beim Vorbeilaufen des Nordpols am Hallgenerator 32 die Transistoren 54 und 63 und damit die Wicklung 26 eingeschaltet. Auf diese Weise wird durch die beiden Wicklungen 25 und 26 das in Fig. 5 dargestellte elektromagnetische Antriebsmoment 45, 45' erzeugt, das infolge der in weiten Bereichen praktisch konstanten Induktion Si (F i g. 3) des Rotormagnets 13 und des in diesen Bereichen ebenfalls praktisch konstanten Motorstroms in eineiTl relativ gröucil vv inKeiucfciCii pTafCtiSCn ι\οΠ5ίαΠί ist. In diesem Winkelbereich ist auch die in den beiden Motorwicklungen 25 und 26 induzierte Gegen-EMK praktisch konstant, d. h. daß in diesem Winkelbereich der Wirkungsgrad des Motors sehr gut ist, weil das Verhältnis von Gegen-EMK zu angelegter Gleichspannung (zwischen 27 und 53) hoch ist. Im Interesse eines hohen Wirkungsgrades sollte deshalb nur in solchen Winkelbereichen mit hoher Induktion Si, also mit hoher Gegen-EMK eine Spannung an die Wicklungen gelegt werden. Dabei ergibt sich der weitere Vorteil, daß beim Abschalten des Stromes durch die Motorwicklungen dann, wenn an diesen eine hohe Gegen-EMK vorhanden ist, nur eine kleine Spannungsspitze auftritt, und zwar hauptsächlich deshalb, weil dann die Differenz zwischen angelegter Spannung und Gegen-EMK klein ist und demzufolge der Motorstrom kleiner ist als in einem Winkelbereich, bei dem die Gegen-EMK abnimmt und demzufolge der Motorstrom angestiegen ist und deshalb schwieriger abzuschalten ist.When passing the south pole of the rotor 11 (as in 1 and 2) on the Hall generator 32 the transistors 55 and 64 and thus the motor winding 25 are switched on. In the same way, the As the north pole passes the Hall generator 32, the transistors 54 and 63 and thus the winding 26 are switched on. In this way, the electromagnetic shown in FIG. 5 is produced by the two windings 25 and 26 Drive torque 45, 45 'generated as a result of the induction, which is practically constant over a wide range Si (Fig. 3) of the rotor magnet 13 and in these areas also practically constant motor current in one part relatively gröucil vv inKeiucfciCii pTafCtiSCn ι \ οΠ5ίαΠί is. The back EMF induced in the two motor windings 25 and 26 is also in this angular range practically constant, d. H. that the efficiency of the motor is very good in this angular range, because the ratio from back EMF to applied DC voltage (between 27 and 53) is high. In the interests of a high Efficiency should therefore only be in those angular ranges with high induction Si, i.e. with high back EMF a voltage can be applied to the windings. This has the further advantage that when it is switched off of the current through the motor windings only when there is a high back EMF a small voltage spike occurs, mainly because then the difference between the applied The voltage and back EMF are small and consequently the motor current is smaller than in an angular range, in which the back EMF decreases and consequently the motor current has increased and is therefore more difficult is to be switched off.

Aus diesen Überlegungen erfolgt, daß der Strom durch beide Motorwicklungen dann unterbrochen sein sollte, wenn die Gegen-EMK nicht ihren vollen Wert hat, da man hierdurch einen besseren Wirkungsgrad und kleinere Abschaltspitzen, also weniger Funkstörungen erhält, und außerdem die Transistoren optimal genutzt werden, man also kleine Bauelemente verwenden kann,From these considerations it follows that the current through both motor windings will then be interrupted should, if the back EMF does not have its full value, as this results in better efficiency and smaller switch-off peaks, i.e. less radio interference received, and the transistors are also optimally used so you can use small components,

ίο die auch in einen kleinen Motor noch leicht eingebaut werden können. Dies ist besonders wichtig bei Axiallüftern, da hierbei sehr kurze axiale Baulängen, z. B. nur 38 mm, vorgeschrieben werden, und man daher gezwungen ist, den im Motor verfügbaren Raum optimalίο which is easily built into a small engine can be. This is particularly important for axial fans, as these are very short axial lengths, e.g. B. only 38 mm, and you are therefore forced to optimize the space available in the engine

is auszunutzen. Ferner wird durch diese Maßnahme auch der Geräuschpegel eines solchen Motors verringert. — Es ergibt sich also hieraus die Forderung, die Ströme in beiden Motorwicklungen während bestimmter Winkelbereiche mindestens nahezu zu Null zu machen.is to be exploited. Furthermore, this measure also the noise level of such an engine is reduced. - Hence the requirement that the currents in to make both motor windings at least almost zero during certain angular ranges.

F i g. 1 zeigt hierzu schematisch zwei Möglichkeilen und zwar sind zum Unterdrücken der Ströme in beiden Wicklungen 25 und 26 dann, wenn beide Ausgänge des Hallgenerators 32 etwa dasselbe Potential haben, diese Ausgänge mit zwei Eingängen eines UND-Gliedes 65 verbunden, das so ausgebildet ist, daß es nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn seine beiden Eingänge etwa dasselbe Potential haben.F i g. 1 schematically shows two possible wedges in this regard and that are to suppress the currents in both windings 25 and 26 when both outputs of the Hall generator 32 have approximately the same potential, these outputs with two inputs of an AND element 65 connected, which is designed so that it only emits an output signal when its two inputs about have the same potential.

Dieses UND-Glied 65 steuert entweder, wie dargestellt, einen pnp-Transistor 66, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen dem Knotenpunkt 58 und der Minus-Leitung 53 geschaltet ist, oder es steuert einen Transistor 67, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zwischen den Knotenpunkt 58 und den Widerstand 59 eingeschaltet ist. Eine dritte Möglichkeit, wie sie im folgenden an Fi g. 9 erläutert wird, ist die, daß das UND-Glied direkt beide Transistoren 54 und 55 sperrt, wenn die genannte spezifische Signalkombination an seinem Eingang vorliegt.This AND gate 65 controls either, as shown, a pnp transistor 66, its emitter-collector path is connected between the node 58 and the minus line 53, or it controls one Transistor 67, the emitter-collector path of which between node 58 and resistor 59 is switched on is. A third possibility, as shown below in Fig. 9 is explained is that the AND gate directly blocks both transistors 54 and 55 when said specific signal combination is at its input is present.

Naturgemäß ist man bestrebt, eine solche, in F i g. 1 prinzipiell dargestellte Schaltung so preiswert wie möglich, also mit möglichst wenigen Bauelementen, zu realisieren. F i g. 6 zeigt eine erste Schaltungs-Variante, welche dieser Forderung genügt. Gleiche oder gleich wirkende Teile wie in F i g. I werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und nicht nochmals beschrieben. Es wird derselbe Motor verwendet wie bei Fig. 1.Naturally, one endeavors to obtain such a system, shown in FIG. 1 The circuit shown in principle can be implemented as inexpensively as possible, i.e. with as few components as possible. F i g. 6 shows a first circuit variant which meets this requirement. Identical or acting in the same way Parts as in Fig. I are denoted by the same reference symbols as there and are not described again. The same motor is used as in FIG. 1.

Die Schaltung nach Fig.6 verwendet einen Differenzverstärker 60 mit drei Transistoren 54, 55 und 66, deren Emitter-Kollektor-Strecken parallel zueinander angeordnet sind, so daß sie drei Zweige dieses Differenzverstärkers darstellen. Anders als bei Fig. 1 ist die Basis des Transistors 66 an einen Abgriff 70 eines Spannungsteilers angeschlossen, dessen einer Widerstand 71 zum positiven Stromanschluß und dessen anderer Widerstand 72 zum negativen Stromanschluß des Hallgenerators 32 führt.The circuit of Figure 6 uses a differential amplifier 60 with three transistors 54, 55 and 66, their emitter-collector paths parallel to one another are arranged so that they represent three branches of this differential amplifier. Different from Fig. 1 is the Base of transistor 66 to a tap 70 of a voltage divider connected, one resistor 71 to the positive current connection and the other resistor 72 leads to the negative current connection of the Hall generator 32.

Die allgemeine Wirkungsweise bei Vorliegen eines stärkeren Magnetfeldes am Hallgenerator 32 ist dieselbe, wie sie bei F i g. 1 bereits ausführlich beschrieben wurde, d. h. wenn ein Südpol dem Hallgenerator 32 gegenüberliegt, wird dessen Ausgang 51 negativer und schaltet die Transistoren 55 und 64 und damit die Wicklung 25 ein, während sein Ausgang 50 positiver wird und die Transistoren 54 und 63 gesperrt werden. Steht dem Hallgenerator 32 ein Nordpol gegenüber, so wird der Ausgang 51 positiver und der Ausgang 50 negativer und es wird die Wicklung 26 eingeschaltet In beiden FällenThe general mode of operation when a stronger magnetic field is present at the Hall generator 32 is the same, as in Fig. 1 has already been described in detail, i.e. H. if a south pole is opposite the Hall generator 32, its output 51 becomes more negative and switches transistors 55 and 64 and thus the winding 25 on, while its output 50 becomes more positive and the transistors 54 and 63 are blocked. Stand by Hall generator 32 opposite a north pole, output 51 is more positive and output 50 is more negative and the winding 26 is switched on in both cases

ist die Basis des jeweils leitenden Transistors 54 oder 55 des Differenzverstärkers 60 negativer als die Basis des Transistors 66, so daß letzterer gesperrt bleibt.is the base of the respective conductive transistor 54 or 55 of the differential amplifier 60 more negative than the base of the transistor 66, so that the latter remains blocked.

Bei dieser Schaltung fließt immer über denjenigen der — vorzugsweise gleichen — Transistoren 54, 55 oder 66 der größte Strom, der das negativste Basispotential hat, wobei der Spannungsabfall am Widerstand 59 als Gegenkopplung wirkt. 1st der Spannungsteiler 71, 72 so ausgelegt, daß die Basis von Transistor 66 um etwa 0,15 V negativer ist als die Ausgangspotentiale des Hallgenerators 32 bei Gleichheit dieser Potentiale, d. h. dann, wenn die Induktion B^ (Fig.3) etwa den Wert Null hat, so erhält in diesem Fall der Transistor 66 soviel Strom über den Widerstand 59, daß die Transistoren 54 und 55 stromlos werden, wodurch auch die Transistoren 63 und 64 und damit die Motorwicklungen 25 und 26 stromlos werden.In this circuit, the greatest current that has the most negative base potential always flows through those of the - preferably identical - transistors 54, 55 or 66, the voltage drop across resistor 59 acting as negative feedback. If the voltage divider 71, 72 is designed so that the base of transistor 66 is about 0.15 V more negative than the output potentials of Hall generator 32 when these potentials are equal, that is, when the induction B ^ (Figure 3) is about the value Has zero, so in this case the transistor 66 receives so much current through the resistor 59 that the transistors 54 and 55 are de-energized, whereby the transistors 63 and 64 and thus the motor windings 25 and 26 are de-energized.

Ein Vorteil der Schaltung nach Fig. 6 ist, daß das Potential am Knotenpunkt 70 vom Magnetfeld B₂ praktisch unabhängig ist, dagegen von der Temperatur des Hallgenerators 32 abhängig ist und daher dessen Temperaturgang in gewissen Grenzen kompensiert. Ferner ist der Übergang des Transistors 66 vom leitenden in den gesperrten Zustand und umgekehrt stetig, was in Verbindung mit dem Verlauf der Kurven ßiund Bi gemäß Fig. 3 ein günstiges, von Funkstörungen weitgehend freies Schaltverhalten bewirkt. Zudem können die Widerstände 56 und 57 hochohmig ausgebildet werden, da der volle Ausgangsstrom des Differenzverstärkers dem jeweils leitenden Transistor 63 oder 64 zugeführt wird.An advantage of the circuit according to FIG. 6 is that the potential at the node 70 is practically independent of the magnetic field B ₂ , but is dependent on the temperature of the Hall generator 32 and therefore compensates for its temperature response within certain limits. Furthermore, the transition of the transistor 66 from the conductive to the blocked state and vice versa is continuous, which, in conjunction with the course of the curves ßi and Bi according to FIG. 3, causes a favorable switching behavior that is largely free of radio interference. In addition, the resistors 56 and 57 can have a high resistance, since the full output current of the differential amplifier is fed to the respective conductive transistor 63 or 64.

Dasselbe Prinzip kann auch bei der Verwendung von Operationsverstärkern 73, 74 Anwendung finden, wie das Fig. 7 zeigt. G leiche oder gleich wirkende Teile, wie in F i g. 6, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und nicht nochmals beschrieben. Der negative Eingang des Operationsverstärkers 73 ist mit dem Hallgenerator-Ausgang 50, der negative Eingang des Operationsverstärkers 74 mit dem Hallgenerator-Ausgang 51 verbunden Die beiden positiven Eingänge der Operationsverstärker sind mit dem Knotenpunkt 70 verbunden.The same principle can also be used when using operational amplifiers 73, 74, such as which Fig. 7 shows. Same or functionally identical parts, such as in Fig. 6, are denoted by the same reference numerals as there and are not described again. The negative one The input of the operational amplifier 73 is connected to the Hall generator output 50, the negative input of the Operational amplifier 74 connected to the Hall generator output 51. The two positive inputs of the Operational amplifiers are connected to node 70.

Die Anordnung nach F i g. 7 arbeitet wie folgt:The arrangement according to FIG. 7 works as follows:

Wenn ß_? gleich Null ist. haben die Ausgänge 50 und 51 dasselbe Potential und der Knotenpunkt 70 ist etwa 0,15 V negativer als dieses Potential, so daß beide Operationsverstärker 73 und 74 gesperrt sind und keine der Wicklungen 25 und 26 Strom erhält.When ß _? equals zero. the outputs 50 and 51 have the same potential and the node 70 is about 0.15 V more negative than this potential, so that both operational amplifiers 73 and 74 are blocked and neither of the windings 25 and 26 receives current.

Wirkt auf den Hallgenerator 32 das volle Magnetfeld ein, so ist der negative Eingang des Operationsverstärkers 73 oder 74 um mindestens 0,15 V negativer als der iN.notcnpüri!ii 70 und der betreffende Operationsverstärker leitet. Man erhält also dieselbe Wirkung wie bei der Anordnung nach F i g. 6.If the full magnetic field acts on the Hall generator 32, then the negative input of the operational amplifier is 73 or 74 by at least 0.15 V more negative than the iN.notcnpüri! Ii 70 and the operational amplifier in question directs. The same effect is thus obtained as with the arrangement according to FIG. 6th

In manchen Fällen wird zusätzlich die Forderung gestellt, daß der Motor blockiersicher sein soll, d. h. daß dann, wenn der Motor blockiert wird, sein Strom einen möglichst niedrigen Wert annehmen soll, um eine Zerstörung des Motors durch Überhitzung und sonstige Schaden durch zu starke Wärmeentwicklung zu vermeiden. In some cases, there is also the requirement that the motor should be locking-safe, d. H. that when the motor is blocked, its current should assume the lowest possible value to avoid destruction of the motor through overheating and other damage through excessive heat generation.

F i g. 8 zeigt eine Schaltung, welche zusätzlich zu der bereits beschriebenen Stromunterdrückung bei niedrigen Induktionen im Hallgenerator auch noch blockiersicher ist. Gleiche oder gleich wirkende Teile wie bei der Schaltung nach F i g. 1 werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und nicht nochmals beschrieben. F i g. 8 shows a circuit which, in addition to the already described current suppression at low Inductions in the Hall generator is also safe from blocking. Parts that are the same or have the same effect as with the Circuit according to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as there and are not described again.

Zum Schutz gegen einen falschen Anschluß an das Gleichstromnetz ist bei der Schaltung nach F i g. 8 eine Schutzdiode 75 vorgesehen, deren Kathode mit der Minusleitung 53 verbunden ist und deren Anode an eine Leitung 76 angeschlossen ist, an welche der Widerstand 49, die Emitter der Transistoren 63 und 64 und der Kollektor des Transistors 66 angeschlossen sind, so daß im Betrieb über diese Diode 75, die als Silicium-Diode ausgebildet ist, ständig ein Strom fließt, so daß die Leitung 76 ein Potential hat, das etwa 0,8 V positiver ist als das Potential der Leitung 53. Dieser Potential-Unterschied wird dazu ausgenützt, die Transistoren 63 und 64 sicher zu sperren, indem die Widerstände 56 und 57 zwischen der Basis des zugeordneten Transistors 63 bzw. 64 und der Minusleitung 53 geschaltet werden. (Auch hier können die Widerstände 56 und 57 relativ hochohmig sein, z. B. jeweils 12 k-Ohm). Die Transistoren 63 und 64 werden durch diese Maßnahme besonders spannungsfest, was bei Motoren sehr erwünscht ist.To protect against incorrect connection to the direct current network, the circuit according to FIG. 8 a Protection diode 75 is provided, the cathode of which is connected to the negative line 53 and the anode of which is connected to a Line 76 is connected to which the resistor 49, the emitters of the transistors 63 and 64 and the collector of the transistor 66 are connected, so that in operation via this diode 75, which is designed as a silicon diode is, a current is constantly flowing, so that the line 76 has a potential which is about 0.8 V more positive than that Potential of line 53. This potential difference is used to make transistors 63 and 64 safe to block by placing the resistors 56 and 57 between the base of the associated transistor 63 and 64 and respectively the negative line 53 are switched. (Here, too, resistors 56 and 57 can be relatively high-ohmic, z. B. each 12 k-ohms). The transistors 63 and 64 become this measure makes it particularly voltage-resistant, which is very desirable for engines.

Für höheren Motorstrom (z. B. größeres Lastmoment) können, wie dargestellt, die Transistoren 63 und 64 durch entsprechende Darlington-Transistoren 63' bzw. 64' ersetzt werden. Der Differenzverstärker 60 braucht dann nur für einen sehr kleinen Strom ausgelegt zu werden.For higher motor current (z. B. higher load torque), as shown, the transistors 63 and 64 can be replaced by corresponding Darlington transistors 63 'or 64'. The differential amplifier 60 then only needs to be designed for a very small current.

Die Basen der Transistoren 54 und 55 sind bei der Anordnung nach F i g. 8 nur wechselspannungsmäßig mit den Ausgängen 50 bzw. 51 des Hallgenerators 32 gekoppelt und zwar jeweils über einen Elektroiyt-Kondensator 77 bzw. 78. der so groß gewählt ist. daß er die Ausgangsspannung des Hallgenerators 32 nicht differenziert. Zum Beispiel können diese Kondensatoren 77 und 78 Werte von jeweils 10 Mikrofarad haben. Gleichspannungsmäßig sind die Basen der Transistoren 54 und 55 des Differenzverstärkers 60 praktisch an dasselbe Potential angeschlossen und zwar über je eine Germanium-Diode 81 bzw. 82. deren Anoden jeweils mit der Basis des zugeordneten Transistoren und deren Kathoden mit einem gemeinsamen Punkt 83 verbunden sind.The bases of the transistors 54 and 55 are in the arrangement according to FIG. 8 only in terms of alternating voltage coupled to the outputs 50 and 51 of the Hall generator 32, in each case via an electrolyte capacitor 77 or 78. which is chosen so large. that it does not differentiate the output voltage of the Hall generator 32. For example, these capacitors 77 and 78 can have values of 10 microfarads each. DC voltage The bases of transistors 54 and 55 of differential amplifier 60 are practically connected to the same thing Potential connected via a germanium diode 81 or 82. each of their anodes with the Base of the assigned transistors and their cathodes are connected to a common point 83.

der seinerseits über einen niederohmigen Widerstand 84 (z. B. 7 Ohm) mit dem positiven Stromeingang des Hallgenerators 32 und der Basis des Transistors 66 verbunden ist: der Punkt 83 ist ferner über den Widerstand 52 mit der Plus-Leitung 27 verbunden. — Der Transistor 66 ist auch hier als dritter Zweig des Differenzverstärkers 60 ausgebildet.which in turn via a low resistance 84 (z. B. 7 ohms) with the positive current input of the Hall generator 32 and the base of the transistor 66 is connected: the point 83 is also connected via the resistor 52 connected to the positive line 27. - The transistor 66 is also here as the third branch of the differential amplifier 60 trained.

Die Anordnung nach F i g. 8 arbeitet wie folgt:
Beim Start des Motors 10, also beim Einschalten der Gleichspannung, befindet sich der Rotor 11 (Fig. 1) in einer Startstellung, in der gemäß den Fig. 1, 2 oder 4 dem Hallgenerator 32 ein Südpol (Punkt 41 in Fig. 5) oder ein Nordpol (Punkt 41' ir, F i g. 5) gegenübersteht. Nimmt man an. gemäß F i g. 1 stehe dem Hallgenerator 32 ein Südpol gegenüber, so ist der Ausgang 51 negativer als der Ausgang 50, so daß über den Widerstand 59 und die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 55 ein Ladestrom in den Kondensator 78 fließt und den Transistor 55 leitend macht. Damit wird auch der Transistor 64 leitend und die Motorwicklung 25 erhält Strom, so daß der Motor anläuft. — Kommt nun ein Nordpol zum Hallgenerator 32, so wird der Ausgang 51 positiver und der Ausgang 50 negativer. Wenn der Ausgang 51 positiver wird, entlädt sich der Kondensator 78 über die (zuvor gesperrte) Germanium-Diode 82, welche auch bei den Relativ niedrigen Ausgangsspannungen eines Hallgenerators bereits sicher leitet (Zur Entladung der Kondensatoren 77 und 78 könnten auch Widerstandsnetzwerke oder dergleichen verwendet werden, doch hat esThe arrangement according to FIG. 8 works as follows:
When the motor 10 is started, i.e. when the DC voltage is switched on, the rotor 11 (FIG. 1) is in a starting position in which, according to FIGS. 1, 2 or 4, the Hall generator 32 has a south pole (point 41 in FIG. 5). or a north pole (point 41 'ir, Fig. 5) faces. One accepts. according to FIG. 1 if the Hall generator 32 is opposite a south pole, the output 51 is more negative than the output 50, so that a charging current flows into the capacitor 78 via the resistor 59 and the emitter-base path of the transistor 55 and makes the transistor 55 conductive. This also makes the transistor 64 conductive and the motor winding 25 receives current, so that the motor starts up. If a north pole now comes to Hall generator 32, output 51 becomes more positive and output 50 becomes more negative. When the output 51 becomes more positive, the capacitor 78 discharges via the (previously blocked) germanium diode 82, which already conducts reliably even with the relatively low output voltages of a Hall generator (resistor networks or the like could also be used to discharge the capacitors 77 and 78 but it has

sich gezeigt, daß man bei Verwendung von Germanium-Dioden die besten Ergebnisse erhält). — Wenn der Ausgang 50 negativer wird, weil der Motor angelaufen ist, wird diese relativ rasche Potential-Änderung über den Kondensator 77 zur Basis des Transistors 54 übertragen und macht letzteren und über ihn den Transistor 63 leitend, so daß die Motorwicklung 26 Strom erhält. Die Kommutierung erfolgt dann bei laufendem Motor fortlarfend, wobei jeweils der Kondensator auf der nicht leitenden Seite des Differenzverstärkers 60 über seine Germanium-Diode81 bzw.82entladen wird.(Die Entladung erfolgt nicht ganz auf Null und es verbleiben an den beiden Elektrolyt-Kondensatoren 77 und 78 Ladungen entsprechend dem Gleichspannungsanteil des Signals, z. B. in der Größenordnung von 0,7 V !0 μηι F).it has been shown that the best results are obtained when using germanium diodes). If the output 50 becomes more negative because the engine has started, this relatively rapid change in potential is transmitted via the capacitor 77 to the base of the transistor 54 and makes the latter and via it the transistor 63 conductive, so that the motor winding 26 receives current. The commutation then takes place continuously with the motor running, with the capacitor on the non-conductive side of the differential amplifier 60 being discharged via its germanium diode 81 or 82. (The discharge is not completely to zero and the two electrolytic capacitors 77 and 78 charges corresponding to the DC voltage component of the signal, e.g. in the order of 0.7 V! 0 μηι F).

Bei kleinen Induktionen B₂ im Hallgenerator 32 haben die Ausgänge 50 und 51 des Hallgenerators etwa dasselbe Potential, so daß auch die Basen der Transistoren 54 und 55 eine geringe Potentialdifferenz aufweisen. Dagegen ist durch den Spannungsabfall am Widerstand 84, der z. B. 0,15 V betragen kann, das Potential der Basis des Transistors 66 etwa 0,15 V negativer als die Basen der beiden Transistoren 54 und 55, so daß der Transistor 66 bei niedrigen Induktionen im Hallgenerator 32 den vollen Strom des Differenzverstärkers übernimmt und beide Transistoren 54 und 55 stromlos macht, so daß auch im Motor kein Strom fließen kann.In the case of small inductions B ₂ in the Hall generator 32, the outputs 50 and 51 of the Hall generator have approximately the same potential, so that the bases of the transistors 54 and 55 also have a small potential difference. In contrast, the voltage drop across the resistor 84, the z. B. 0.15 V, the potential of the base of the transistor 66 about 0.15 V more negative than the bases of the two transistors 54 and 55, so that the transistor 66 takes over the full current of the differential amplifier at low inductances in the Hall generator 32 and de-energizes both transistors 54 and 55, so that no current can flow in the motor either.

Wild der laufende Motor im Betrieb blockiert, so daß er zum Stillstand kommt, so lädt sich über den gerade leitenden Transistor 54 oder 55 der zugehörige Kondensator 77 oder 78 so weit auf, bis dieser Transistor sperrt. Dieser Ladevorgang dauert z. B. etwa eine Sekunde, d. h. der Motor gibt auch im blockierten Zustand noch kurzzeitig ein Moment ab. Wenn der betreffende Kondensator geladen ist, wird das Potential der Basen beider Transistoren 54 und 55 durch das Potential des Punktes 83 bestimmt (über die Dioden 81 und 82). Infolge des Spannungsabfalls am Widerstand 84 ist das Potential an der Basis des Transistors 66 negativer, d. h. auch in diesem Fall übernimmt der Transistor 66 den Strom des Differenzverstärkers 60. Da in diesem Fall der Strom im Transistor 66 dauernd fließt, erwärmt sich dieser, wobei seine Emitter-Basis-Schwellspannung Übe abnimmt, so daß der Transistor 66 infolge dieser Erwärmung nach kurzer Erwärmungszeit den vollen Strom des Differenzversträkers 60 sicher übernimmt. Hierdurch werden die Transistoren 54, 55 und 63 und 64 stromlos und damit wird auch der Motor stromlos. Es fließt dann nur noch ein kleiner Prozentsatz des Betriebsstromes des Motors, z. B. statt 200 mA nur noch 35 ΓηΛ. Der N4otor kann nach Wegfall der Blockierung von Hand wieder angeworfen werden, wodurch sich die Blockierung selbsttätig aufhebt, oder er kann einige Sekunden abgeschaltet und dann erneut wieder eingeschaltet werden, wonach er erneut anläuft, da sich dann die Kondensatoren 77 und 78 entladen haben. Ebenso kann er durch einen kurzen Spannungsimpuls an den Leitungen 27,53 wieder zum Laufen gebracht werden.If the running motor blocks during operation, so that it comes to a standstill, the associated capacitor 77 or 78 is charged via the transistor 54 or 55 that is currently conducting until this transistor blocks. This charging process takes z. B. about a second, that is, the motor briefly emits a torque even when it is blocked. When the capacitor in question is charged, the potential of the bases of both transistors 54 and 55 is determined by the potential of point 83 (via diodes 81 and 82). As a result of the voltage drop across resistor 84, the potential at the base of transistor 66 is more negative, that is, in this case too, transistor 66 takes over the current of differential amplifier 60 Emitter-base threshold voltage Ube decreases, so that the transistor 66 reliably takes over the full current of the differential amplifier 60 after a short heating time as a result of this heating. As a result, the transistors 54, 55 and 63 and 64 are de-energized and thus the motor is also de-energized. Only a small percentage of the motor's operating current then flows, e.g. B. instead of 200 mA only 35 ΓηΛ. After the blockage has been removed, the N4otor can be restarted by hand, which automatically lifts the blockage, or it can be switched off for a few seconds and then switched on again, after which it starts again because the capacitors 77 and 78 have then discharged. It can also be made to run again by a short voltage pulse on lines 27, 53.

Die Schaltung nach F i g. 8 hat den Nachteil, daß sie den großen Temperaturgang handelsüblicher Hallgeneratoren nicht ausreichend kompensiert und daher mit den derzeit erhältlichen Hallgeneratoren keine hohen Betriebstemperaturen ermöglicht.The circuit according to FIG. 8 has the disadvantage that it has the large temperature range of commercially available Hall generators not sufficiently compensated and therefore not high with the Hall generators currently available Operating temperatures allows.

F i g. 9 zeigt eine bevorzugte, nach dem derzeitigen Erkenntnisstand optimale Schaltung, die ebenfalls blokkiersicher ist, die gewünschte Stromlücke erzeugt und dazuhin durch ihre hohe Empfindlichkeit auch eine hohe Betriebstemperatur des Motors, auch bei Einbau in diesen, ermöglicht. Ferner hat diese Schaltung einen sehr einfachen Aufbau, da kein Differenzverstärker verwendet wird und deshalb der dort verwendete dritte Transistor 66 entfällt, so daß nur sehr wenige elektronische Komponenten erforderlich sind. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie bei den vorhergehenden Figuren werden auch hier mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und nicht nochmals beschrieben.F i g. 9 shows a preferred circuit which is optimal according to the current state of knowledge and which is also block-proof is, generates the desired current gap and, due to its high sensitivity, also a high one Operating temperature of the engine, even when installed in this, allows. Furthermore, this circuit has a very simple construction, since no differential amplifier is used and therefore the third transistor used there 66 is omitted, so that very few electronic components are required. Same or equivalent Parts as in the previous figures are also denoted here with the same reference numerals as described there and not again.

Bei der Anordnung nach F i g. 9 werden zur wechselspannungsmäßigen Ankopplung der Transistoren 54 und 55 an den Hallgenerator 32 ebenfalls Elektrolyt-Kondensatoren 77 und 78 mit zum Beispiel jeweils etwa 10 μηι F verwendet. Die Transistoren 54 und 55 liegen hier jeweils in einem Parallelzweig zum Hallgenerator 32, so daß der Strom durch den Hallgenerator 32 verringert wird, wenn einer der Transistoren 54 oder 55 leitet; dies dient als Strombegrenzung für diese Transistoren durch negative Rückkopplung, da bei Verringerung des in den Hallgenerator fließenden Stromes auch dessen Ausgangssignal entsprechend abnimmt.In the arrangement according to FIG. 9, electrolytic capacitors 77 and 78 with, for example, about 10 μm F each are used for coupling the transistors 54 and 55 to the Hall generator 32 in terms of alternating voltage. The transistors 54 and 55 are each in a parallel branch to the Hall generator 32, so that the current through the Hall generator 32 is reduced when one of the transistors 54 or 55 conducts; this serves to limit the current for these transistors by means of negative feedback, since when the current flowing into the Hall generator is reduced, its output signal also decreases accordingly.

Die Emitter der beiden Transistoren 54 und 55 sind mit einem Knotenpunkt 90 verbunden, der über den Widerstand 52 mit der Plusleitung 27 sowie direkt mit der Anode einer relativ gut leitenden Silicium-Diode 91 verbunden ist, deren Kathode über einen Knotenpunkt 92 mit dem einen Eingang des Hallgenerators 32 verbunden ist. Die Diode 91 kann z. B. vom Typ ITT 601 sein, der im leitenden Zustand eine Spannung von etwa 0,75 V hat.The emitters of the two transistors 54 and 55 are connected to a node 90, which is connected via the resistor 52 to the positive line 27 and directly to the anode of a relatively well-conducting silicon diode 91, the cathode of which via a node 92 to one input of the Hall generator 32 is connected. The diode 91 can, for. B. of the type ITT 601, which has a voltage of about 0.75 V in the conductive state.

An den Knotenpunkt 92 sind ferner über einen Widerstand 97 (z. B. 3 k-Ohm) die Kathoden zweirer relativ schlecht leitenden Silicium-Dioden 93 und 94 angeschlossen; die Anode der Diode 93 ist mit der Basis des Transistors 54, die Anode der Diode 94 mit der Basis des Transistors 55 verbunden. Für die Dioden 93 und 94 kann der Typ BA 170 verwendet werden.At the node 92, the two cathodes are also relative via a resistor 97 (e.g. 3 k-ohm) poorly conducting silicon diodes 93 and 94 connected; the anode of the diode 93 is connected to the base of the Transistor 54, the anode of diode 94 connected to the base of transistor 55. For diodes 93 and 94 the type BA 170 can be used.

Ferner liegt parallel zum Hallgenerator 32 eine Silicium-Diode 98. Zur Erläuterung der Anordnung nach Fig.9 wird auf die Fig. 10 bis 14 Bezug genommen. Dabei ist gemäß der Definition in F i g. 11 jeweils die Basis-Emitter-Diode eines Transistors (54 oder 55) durch ein ausgefülltes Dreieck dargestellt, während andere Dioden durch leere Dreiecke symbolisiert sind.Furthermore, a silicon diode 98 is located parallel to the Hall generator 32. To explain the arrangement, see below FIG. 9 is referred to FIGS. 10-14. According to the definition in FIG. 11 each the Base-emitter diode of a transistor (54 or 55) represented by a filled triangle, while others Diodes are symbolized by empty triangles.

Wie Fig. 10 zeigt, sind — wenn man den Widerstand 97 zunächst außer Betracht läßt — parallel zur Diode 91 zwei elektrisch etwa gleichwertige Dioden 55 und 94, die z. B. beide aus Silciummaterial hergestellt sind, und mit gleicher Durchflußrichtung, parallel geschaltet. Im Ruhezustand teilt sich deshalb der Spannungsabfall von ca. 0,7 V an der Diode 91 auf die beiden Dioden 55 und 94 auf, so daß an jeder von ihnen etwa 0,35 V Hegen, so daß durch diese Dioden nur ein minimaler Strom von z. B. 0,001 mA fließt. Wird nun dem mit 100 bezeichneten Verbindungspunkt zwischen den Dioden 55 und 94 über den Kondensator 78 ein negativer Impuls 101 von z. B. minus 0,2 V zugeführt, so wird die Diode 55 leitend, d. h. es genügt bei dieser Schaltung schon eine sehr geringe Potentialänderung des Punktes 100, um die Diode 55 leitend zu machen oder übertragen auf die Schaltung nach F i g. 9, um den Transistor 54 oder den Transistor 55 leitend zu machen. Durch den aus den Teilen 55 und 94 bestehenden Spannungsteiler wird also die Schwellenspannung des Transistors 55 herabgesetzt, und die Schaltung wird hierdurch sehr empfindlich.
Fig. 12 zeigt eine Variante zu Fig. 10, bei der eine Diode 91 mit einer höheren Schwellenspannung von z. B. 0,9 V verwendet werden kann. Diese Spannung wird über den Spannungsteiler 102-97 auf eine Span-As shown in FIG. 10, if the resistor 97 is initially disregarded, there are two electrically approximately equivalent diodes 55 and 94 parallel to the diode 91, which, for. B. are both made of silicon material, and connected in parallel with the same flow direction. In the idle state, therefore, the voltage drop of approx. 0.7 V across diode 91 is divided between the two diodes 55 and 94, so that about 0.35 V Hegen at each of them, so that only a minimal current of z. B. 0.001 mA flows. If now the connection point designated by 100 between the diodes 55 and 94 via the capacitor 78, a negative pulse 101 of z. B. minus 0.2 V is supplied, the diode 55 is conductive, that is, with this circuit, a very small change in potential of the point 100 is sufficient to make the diode 55 conductive or to transfer it to the circuit according to FIG. 9 to make transistor 54 or transistor 55 conductive. The voltage divider consisting of parts 55 and 94 thus lowers the threshold voltage of transistor 55, and the circuit becomes very sensitive as a result.
Fig. 12 shows a variant of Fig. 10, in which a diode 91 with a higher threshold voltage of z. B. 0.9 V can be used. This voltage is converted to a voltage via the voltage divider 102-97

nung von ca. 0,7 V reduziert. (In Fig. 9 ist der Widerstand 102 gestrichelt eingezeichnet).voltage of approx. 0.7 V. (In Fig. 9 the resistance is 102 shown in dashed lines).

F i g. 13 zeigt nun d^;° Anordnung zusammen mit dem Ersatzschaltbild des Halgenerators 32 Da parallel zum Hallgenerator 32 die Diode 98 liegt, erhält man am Hallgenerator 32 im Betrieb eine Spannung von etwa 0,7 V, i-.nd bei Eh = 0 teilt sich diese Spannung auf in die beiden dargestellten Teilspannungen von je 0,35 V, so daß man bei laufendem Motor am Kondensator 78 z. B. eine Gleichspannung von etwa 0,7 V erhält, die im Betrieb weitgehend konstant ist. Wenn der Ausgang 51 des Hallgenerators 32 negativer wird, fließt über die Diode 55 ein Ladestrom in den Kondensator 78, d. h. der Transistor 55 wird leitend. Wenn der Ausgang 51 positiver wird, sperrt die Diode 55 und über die Diode 94, den Widerstand 97 und den Hallgenerator 32 fließt ein Entladestrom aus dem Kondensator 78, der sich dabei im Betrieb um denselben Betrag entlädt, um den er zuvor geladen worden war.F i g. 13 now shows d ^; ° Arrangement together with the equivalent circuit of the Halgenerator 32 Since the diode 98 is parallel to the Hall generator 32, a voltage of about 0.7 V is obtained at the Hall generator 32 during operation, i-.nd at Eh = 0 this voltage is divided into two partial voltages shown of 0.35 V each, so that when the engine is running on the capacitor 78 z. B. receives a DC voltage of about 0.7 V, which is largely constant during operation. When the output 51 of the Hall generator 32 becomes more negative, a charging current flows through the diode 55 into the capacitor 78, ie the transistor 55 becomes conductive. When the output 51 becomes more positive, the diode 55 blocks and a discharge current flows from the capacitor 78 via the diode 94, the resistor 97 and the Hall generator 32, which discharges during operation by the same amount by which it was previously charged.

Da der Widerstand 97 (z. B. 3000 Ohm) wesentlich hochohmiger ist als der Innenwiderstand des Hallgenerators 32 (z. B. 30 Ohm, dazuhin stark temperaturabhängig), ist die Entliidezeitkonstante praktisch konstant und größer als die Ladezeitkonstante, so daß man für die Entladung eine entsprechend höhere Spannung erhält.Since the resistor 97 (e.g. 3000 ohms) has a significantly higher resistance than the internal resistance of the Hall generator 32 (e.g. 30 ohms, also strongly temperature-dependent), the unleashing time constant is practically constant and greater than the charging time constant, so that a correspondingly higher voltage is obtained for the discharge.

Fig. 14 zeigt die Anordnung nach Fig. 13 komplett für beide Ausgänge des Hallgenerators 32, und zwar mit den im Betrieb typisch vorhandenen Spannungen und bei Gleichheit der Potentiale an den Ausgängen 50 und 51 des Hallgenerators, also bei einer Induktion im Hallgenerator, die angenähert gleich Null ist. Die Kondensatoren 77 und 78 haben sich auf etwa dieselbe Spannung aufgeladen, und beide Dioden 54 und 55 leiten nicht, d. h. Dei Si ■·= 0 fließt kein Strom in den Motorwicklungen 25 oder 26. Wenn dann z. B. der Ausgang 51 positiver und der Ausgang 50 negativer wird, sperrt die Diode 55 noch stärker, während die Diode 54 leitend wird, was übertragen auf F i g. 9 bedeutet, daß die Transistoren 54 und 63 leitend werden und die Wicklung 26 Strom erhält. Dasselbe gilt wegen der Symmetrie der Schaltung analog für den umgekehrten Fall, daß 51 negativer und 50 positiver wird.FIG. 14 shows the arrangement according to FIG. 13 in its entirety for both outputs of the Hall generator 32, specifically with the voltages and typically present during operation if the potentials at the outputs 50 and 51 of the Hall generator are equal, that is, if the induction in the Hall generator is approximately zero. The capacitors 77 and 78 have charged to about the same voltage, and both diodes 54 and 55 are not conducting, i. H. Dei Si ■ · = 0, no current flows in the motor windings 25 or 26. If then z. B. the output 51 is more positive and the output 50 is more negative, the diode 55 still blocks stronger while the diode 54 becomes conductive, which is transferred to FIG. 9 means that transistors 54 and 63 become conductive and the winding 26 receives current. The same applies analogously because of the symmetry of the circuit in the opposite case that 51 becomes more negative and 50 becomes more positive.

Der Strom, den der Transistor 54 zum Transistor 63 oder der Transistor 55 zum Transistor 64 leitet, fließt über den Widerstand 52 und wirkt gegenkoppelnd, da er den Steuerstrom des Hallgenerators 32 vermindert. Infolge der Diode 98 setzt aber diese Verminderung erst dann ein, wenn durch diese Diode 98 kein Strom mehr fließt. (Solange durch die Diode 98 ein Strom fließ) lieg!The current which transistor 54 conducts to transistor 63 or transistor 55 to transistor 64 flows via the resistor 52 and has a negative feedback, since it reduces the control current of the Hall generator 32. As a result the diode 98 only sets in this reduction when there is no more current through this diode 98 flows. (As long as a current flows through the diode 98) lie!

am Hallgenerator 32 eine praktisch konstante Span nung von ca. 0,7 V, wie das in den F i g. 13 und 14 ange geben ist). Bei tiefen Temperaturen ist der Hallgenera tor 32 hochohmiger, so daß durch die Diode 98 relatix viel Strom fließt, und die Endtransistoren 63 und
haben dann eine schlechtere Verstärkung, weshalb si( einen größeren Basisstrom benötigen, der ihnen danr geliefert wird. Bei höheren Temperaturen nimmt dei Strom durch die Diode 98 ab und die Gegenkopplung wird stärker wirksam.a practically constant voltage of approx. 0.7 V at the Hall generator 32, as shown in FIGS. 13 and 14 is given). At low temperatures, the Hallgenera tor 32 is high resistance, so that a lot of current flows through the diode 98 relatix, and the output transistors 63 and
then have a poorer gain, which is why si (need a larger base current, which is then supplied to them. At higher temperatures, the current through the diode 98 decreases and the negative feedback becomes more effective.

Wird der Motor blockiert, so lädt sich derjenige Kon densator 77 oder 78 auf, dessen zugeordneter Hallgene· rator-Ausgang gerade negativ ist, und da dann die Baser beider Transistoren 54 und 55 ebenso dasselbe Potentia erhalten, wie wenn der magnetische Fluß B₂ im Hallgenerator 32 gleich Null oder angenähert gleich Null wäre ist dann, nach Ablauf einer Verzögerungszeit von etwi einer Sekunde, keiner der beiden Transistoren 54 odei 55 mehr leitend, und der Strom in beiden Statorwicklun gen 25 und 26 wird vollständig unterbrochen, so daf. eine Überhitzung des Motors auch im blockierten Zu stand sicher vermieden wird. Der Wiederanlauf ist in dei gleichen Weise möglich, wie das zuvor bei F i g. 8 be schrieben wurt.e, also durch einen Spannungsimpuls ar den Leitungen 27, 53, kurzes Ausschalten, oder durct Anwerfen des Motors von Hand, wobei schon ein sehi kleiner mechanischer Impuls genügt.If the motor is blocked, the capacitor 77 or 78 whose associated Hall generator output is currently negative is charged, and since the bases of both transistors 54 and 55 then also receive the same potential as when the magnetic flux B ₂ im Hall generator 32 would be zero or approximately zero would then, after a delay time of about one second, none of the two transistors 54 or 55 conductive, and the current in both stator windings 25 and 26 is completely interrupted, so that. overheating of the motor is reliably avoided even when it is blocked. The restart is possible in the same way as before with FIG. 8 is described, i.e. by means of a voltage pulse on lines 27, 53, briefly switching off, or by starting the motor by hand, whereby a very small mechanical pulse is sufficient.

Die Verzögerung des Entladevorgangs durch den Wi derstand 97 ist deshalb günstig, weil sie das Einschalter desjenigen Transistors 54 oder 55 verzögert, desser Kondensator gerade entladen wird, da vor dem Ein schalten der Entladevorgang ein gewisses Stadium er reicht haben muß. Auf diese Weise kann man in dei gewünschten Weise die Größe der Stromlücke optimie ren.The delay in the discharge process by the resistor 97 is favorable because it is the switch that transistor 54 or 55 is delayed, the capacitor is just discharged, since before the on switch the discharge process a certain stage he must have been enough. In this way you can be in dei optimize the size of the current gap as desired.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Motoren, de ren Kommutierung durch Hallgeneratoren gesteuer wird, sondern eignet sich in gleicher Weise bei Kommu tierung durch andere Halbleiter-Drehstcllungsdetekto ren, z. B. Magnetdioden oder dergleichen, da auch be solchen Halbleiier-Drehstellungsdetektoren eine spezi fischen Signalkonbination dann auftritt, wenn di( Strompause erzeugt werden soll. Naturgemäß wird die se Signalkombination bei anderen Halbleiter-Drehstel lungsdetektoren eine andere Form haben, doch ist ihn Auswertung in analoger Weise nach den Prinzipien de vorliegenden Erfindung möglich, um die beschrieben« Wirkung zu erzielen.The invention is not limited to motors whose commutation is controlled by Hall generators but is also suitable for commutation by other semiconductor rotary control detectors ren, e.g. B. magnetic diodes or the like, as be such a semiconducting rotary position detectors a speci fischen signal combination occurs when di (current pause is to be generated. Naturally, the se signal combination in other semiconductor rotation position detectors have a different shape, but it is Evaluation in an analogous manner according to the principles of the present invention possible to the described « To make an impact.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Two-pulse brushless direct current motor, with a cylindrical air gap (33,34), with a permanent magnetic inner or outer rotor (11), the magnetic poles (13) of which each have an approximately trapezoidal magnetization with narrow pole gaps (14, 15) between the poles, with an electromagnetic drive torque (MeI) generating winding (25, 26) which is controlled by a rotational position detector (32) and has an alternating field during operation and thus has gaps (46, 46 '), with a magnetically effective air gap that differs over the angle of rotation, which so is designed that the Drehwinixlbceich, in which the rotor (11) receives an electromagnetic drive torque (MeI ) during operation, approximately coincides with the angular range in which the pole gaps (14,15) pass through an area in the direction of rotation decreasing magnetically effective air gap, and that the angle of rotation range in which the rotor (11) does not receive any electromagnetic drive torque during operation, approximately with the angle range (0) coincides, in which the pole gaps (14, 15) an area in the rotational direction of increasing through magnetically effective air gap, so that m during the first-mentioned rotational angle range in each case through the interaction of the rotor and stator magnetic energy stored and during the second-mentioned rotational angle range in each case for Overcoming the mentioned torque gaps (46, 46 ') can be released again, with the motor current in operation r> being greater than zero at the points at which the pole gaps (14, 15) are opposite the locations of the largest magnetically effective air gap, according to the patent 23 46 380. characterized in that the output signals of the rotational position detector (32) designed as a semiconductor component ^! In the area of the zeros of the electromagnetically generated torque (MeI) via an evaluation circuit (Fig. 1: 65; Fig. 6: 66, 70-72; Fig. 7: 70-74; Fig. 8: 66, 74; Fig. 6: 66, 70-72; Fig. 7: 70-74; Fig. 8: 66, 74; Fig. 9: 77, 78, 91-97) reduce the current in the stator winding (25, 26) to a value in the range of zero. 4>

2. Motor according to claim 1, characterized in that the rotational position detector (32) is followed by a differential amplifier (60) that this differential amplifier has three branches (54, 55, 66), two of which are used to control the currents in two partial windings (25 , 26) serve the stator winding and the third branch is designed so that it essentially takes over the current of the differential amplifier (60) in the area of the zero points of the electromagnetically generated torque (MeI) (FIGS. 6, 8).

3. Motor according to claim 2, in which a Hall generator is provided as the rotational position detector, characterized in that a voltage divider is connected to the two current inputs of the Hall generator (32) (71, 72) is connected, and that the base of the transistor (66) in the third branch of the transistor differential amplifier (54, 55, 66) is connected to a tap (70) of this voltage divider (71, 72) (Fig. 6). h-5

4. Motor according to claim 2, in which as a rotational position detector a Hall generator is provided, characterized in that the inputs of the transistors (54,55) of the first two branches of the transistor differential amplifier DC voltage via a common resistor (84) with one of the two current inputs of the Hall generator (32) are connected that the base of the transistor (66) of the third branch is connected to this current input is, and that the inputs of the two transistors (54, 55) of the two, first branches in terms of AC voltage are coupled (77, 78) to the outputs (50, 51) of the Hall generator (32) (FIG. 8).

5. Motor according to claim 1, in which a Hall generator is provided as the rotational position detector, characterized in that at each output (50, 51) of the Hall generator (32) an input of the same name an operational amplifier (73, 74) is connected, and that the other input of the operational amplifier (73,74) is each connected to a potential (70) that is different from the potential the Hall generator outputs (50, 51) when there is little or no magnetic field at the Hall generator (32) (Fig. 7).

6. Motor according to claim 1, in which as a rotational position detector a Hall generator is provided. characterized in that to reduce the Base-emitter threshold voltages of the transistors (54, 55) controlled by the Hall generator Voltage dividers (55 and 94 or 54 and 93) are provided, and that the inputs of these Transistors (54, 55) capacitively (77, 78) coupled to the outputs (50, 51) of the Hall generator (32) are (Fig. 9).

7. Motor according to claim 6, characterized in that the emitter-collector routes from the Hall generator (32) controlled transistors (54, 55) parallel to / around the current path of the Hall generator (32) are switched (Fig. 9).

8. Motor according to claim 6 or 7, characterized in that in the current path of the Hall generator (32) a constant voltage element, preferably a silicon diode (91) connected in the flow direction, is arranged. and that the voltage occurring at this constant voltage element during operation is at least partially two parallel series circuits can be fed, each of which is the control path of a of these transistors (54, 55) and one lying in series with this control path, here approximately electrically equivalent diode (93,94) (Fig. 9,12).

9. Motor according to claim 8, characterized in that the lined up with the control lines Diodes (93, 94) are guided at a common point (96) which has a relative to the Resistance of the Hall generator (32) high-ohmic discharge resistance (97) with a current input of the Hall generator (32) is connected (Fig. 9.12).

10. Motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that to protect the electrical components of the motor (10) against reverse polarity a diode (75) in the DC circuit is provided that the elements used to switch the winding currents as Transistors (63, 64; 63 ', 64') are formed, and that this diode (75) in the Emilter collector circuit of these transistors is arranged. the voltage drop across this diode during operation (75) as reverse voltage for these transistors.

11. Motor according to at least one of claims 3 - 9, characterized in that the Hallge-

nerator (32) is controlled by the magnetic field of the permanent magnetic rotor (11), and that the sections (14 ', 15') of the pole gaps interacting with this Hall generator (32) of the rotor (11) are made wider than the rest Sections (14, 15) of the pole gaps.

12. Motor according to claim 11, characterized in that the rotor (11) on its with the! lall generator (32) the interacting control area has a trapezoidal magnetization (Fig. 3: Ö2) with wider gaps (14 ', 15') than in the engine area (Has pole gaps (14,15).

13. Use of a motor according to at least one of the preceding claims for the drive a fan.

14. Use of a motor according to at least one of the preceding claims for the drive an axial fan, preferably an axial fan with a short axial length.