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DE3240580A1 - DC external-rotor motor having no commutator - Google Patents

DC external-rotor motor having no commutator

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Publication number
DE3240580A1
DE3240580A1 DE19823240580 DE3240580A DE3240580A1 DE 3240580 A1 DE3240580 A1 DE 3240580A1 DE 19823240580 DE19823240580 DE 19823240580 DE 3240580 A DE3240580 A DE 3240580A DE 3240580 A1 DE3240580 A1 DE 3240580A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pole
position detector
rotor motor
rotor
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19823240580
Other languages
German (de)
Inventor
Helmut Dipl.-Ing.(FH) 7119 Hohebach Lipp
Wilhelm 7187 Schrozberg Reinhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Original Assignee
Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH filed Critical Elektrobau Mulfingen and Co EBM GmbH
Priority to DE19823240580 priority Critical patent/DE3240580A1/en
Publication of DE3240580A1 publication Critical patent/DE3240580A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Brushless Motors (AREA)

Abstract

A DC external-rotor motor having no commutator and having an essentially cylindrical air gap, having a rotor (3) which supports a permanent-magnet energising magnet which has at least two pole pairs (7, 8, 9, 10), having at least one rotation position detector (13, 14), which interacts with the energising magnet, for detecting the rotor position, and having a stator winding arrangement (4) which is driven as a function of a commutation device which is controlled by the rotation position detector. The energising magnet (3) is magnetised in such a manner that two output signals are generated by the rotation position detector (13, 14) per revolution, which output signals are shifted in phase with respect to one another and have an asymmetric voltage response, and a control signal which is a function of the rotation speed of the rotor (3, 6) is formed from these output signals by means of an evaluation circuit. <IMAGE>

Description

Kollektorloser GleichstromaußenläufermotorBrushless direct current external rotor motor

Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen Gleichstromaußenläufermotor mit im wesentlichen zylindrischem Luftspalt, mit einem Rotor, der einen mindestens zwei Polpaare aufweisenden dauermagnetischen Erregermagneten trägt, mit mindestens einem mit dem Erregermagneten zusammenwirkenden magnetfeldabhängigen Drehstellungsdetektor zum Erfassen der Rotorlage, mit einer Statorwicklung, die in Abhängigkeit einer vom Drehstellungsdetektor gesteuerten Kommut ierungseinricbtung angesteuert wird.The invention relates to a brushless direct current external rotor motor with a substantially cylindrical air gap, with a rotor that has at least one two pole pairs having permanent magnetic exciter magnets carries, with at least a magnetic field-dependent rotary position detector that interacts with the exciter magnet for detecting the rotor position, with a stator winding that depends on a Commutation device controlled by the rotary position detector is controlled.

Motoren dieser Art sind bekannt (DE-OS 32 21 859, DE-OS 30 26 797 und DE-PS 23 46 380). Beim praktischen Einsatz solcher Motoren, insbesondere für den Antrieb von Magnetplattenspeichern, aber auch in anderen Fällen, wie z. B. Positionierantrieben beliebiger Art, stellt sich häufig die Aufgabe, für ein Steuersignal zu sorgen, das während jeder Umdrehung des Rotors nur einmal erscheint und das z. B. als Bezugssignal für die Drehge- schwindigkeit des Rotors benutzt werden kann.Motors of this type are known (DE-OS 32 21 859, DE-OS 30 26 797 and DE-PS 23 46 380). In the practical use of such engines, especially for the drive of magnetic disk drives, but also in other cases, such as. B. Positioning drives of any kind, the task is often to provide a control signal, that appears only once during each revolution of the rotor and that z. B. as a reference signal for the turning speed of the rotor can be used.

Ein solches Steuersignal fällt bei Motoren mit zweipoligem Erregermagneten von selbst an. Beispielsweise braucht nur die ansteigende Flanke der Felderregerkurve erfaßt zu werden. Diese einfache Art der Steuersignalgewinnung scheidet jedoch bei Motoren aus, deren Erregermagnet zwei oder mehr Polpaare hat, weil bei jeder vollen Umdrehung des Rotors zwei oder mehr Flanken in der Felderregerkurve auftreten und infolge dessen keine eindeutige Zuordnung zwischen einer solchen Flanke und der Rotorstellung mehr möglich ist.Such a control signal occurs in motors with two-pole excitation magnets by itself. For example, only the rising edge of the field exciter curve is needed to be captured. However, this simple type of control signal generation is not available Motors off whose exciter magnet has two or more pairs of poles, because with each full Rotation of the rotor two or more edges occur in the field exciter curve and as a result, no clear assignment between such a flank and the Rotor position is more possible.

Bei einem aus der DE-OS 31 28 417 bekannten Motor wird ein Steuersignal erzeugt, das pro Rotordrehung nur einmal erscheint und als Bezugssignal für die Winkelstellung des Rotors z.B. im Falle von Magnetplattenspeichern als Startmarkierung für den Spuranfang benutzt werden kann. Zur Ableitung dieses Impulses mit Hilfe einer Steuerimpulsgeneratorstufe ist es aber erforderlich, daß der Rotor einen mindestens zwei Polpaare aufweisenden dauermagnetischen Erregermagneten und einen Steuermagneten trägt. Hierbei werden die Steuersignale mit einem weiteren Drehstellungsdetektor abgeleitet.In a motor known from DE-OS 31 28 417, a control signal generated, which appears only once per rotor rotation and as a reference signal for the Angular position of the rotor e.g. in the case of magnetic disk storage as a start marker can be used for the beginning of the track. To derive this impulse with the help a control pulse generator stage, it is necessary that the rotor at least one two pole pairs having permanent magnet exciter magnets and a control magnet wearing. Here, the control signals are sent to another rotary position detector derived.

Bei dieser Art der Ausgangssignalerzeugung ergibt sich eine aufwendige Bauart, da der Erreger- und der Steuermagnet aus zwei Bauteilen zusammengesetzt werden müssen und zudem ein zusätzlicher Drehstellungsdetektor erforderlich ist.This type of output signal generation results in a complex one Design because the exciter and control magnet are made up of two components must be and also an additional rotary position detector is required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstige Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine eindeutige Ableitung der Rotorstellung möglich ist, und zwar ohne Verwendung eines zusätzlichen Steuermagneten, so daß eine in der Herstellung weniger aufwendige Bauweise möglich ist.The present invention is based on the object of an inexpensive To create a device with the help of which a clear derivation of the rotor position is possible, without using an additional control magnet, so that a construction that is less complex to manufacture is possible.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Erregermagnet des Motors derart magnetisiert ist, daß pro Umdehung zwei Ausgangssignale vom Drehstellungsdetektor erzeugt werden, die gegeneinander phasenversetzt sind und einen unsymmetrischen Signalverlauf besitzen, und aus diesen Ausgangssignalen mittels einer Auswertschaltung ein von der Drehgeschwindigkeit des Motors abhängiges Steuersignal gebildet wird. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung entfällt die Notwendigkeit einen separaten Steuermagneten mit einem diesem zugeordneten getrennten Drehstellungdetektor vorzusehen, vielmehr können die sowieso vorhandenen Drehstellungsdetektoren auch zur Erzeugung des Steuerimpulses herangezogen werden. Darüber hinaus entfällt ebenfalls die Notwendigkeit, einen separaten Steuermagneten mit einzubauen, da erfindungsgemäß der Rotormagnet die Aufgabe des Steuermagneten mit übernimmt.According to the invention this is achieved in that the exciter magnet of the motor is magnetized in such a way that two output signals from the rotary position detector per revolution which are out of phase with each other and an unbalanced one Own signal course, and from these output signals by means of an evaluation circuit a control signal dependent on the speed of rotation of the motor is formed. This configuration according to the invention eliminates the need for a separate one Provide control magnets with a separate rotary position detector assigned to them, rather, the rotational position detectors which are present in any case can also be used for generation of the control pulse can be used. In addition, there is also no need to to incorporate a separate control magnet, since the rotor magnet according to the invention takes over the task of the control magnet.

Hierzu ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Erregermagnet derart unsymmetrisch magnetisiert ist, daß ein Pol eines Polpaares in Umfangsrichtung länger ausgebildet ist als der andere Pol dieses Polpaares. Durch diese erfindungsgemäße unsymmetrische Ausbildung eines Polpaares des Rotormagneten ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, durch Differenzbildung der phasenversetzten Ausgangsspannungen des Drehstellungsdetektors mittels einer Auswertschaltung den erforderlichen Steuerimpuls zu bilden.For this purpose, it is in a further advantageous embodiment of the invention advantageous if the exciter magnet is magnetized asymmetrically so that a Pole of a pole pair is formed longer in the circumferential direction than the other pole this pole pair. As a result of this asymmetrical configuration of a pole pair according to the invention of the rotor magnet results in the advantageous possibility of by Difference formation of the phase-shifted output voltages of the rotary position detector to form the required control pulse by means of an evaluation circuit.

Damit wird erfindungsgemäß eine einfache und kostengünstige Möglichkeit geschaffen, ohne bauliche Veränderungen am bekannten Gleichstromaußenläufermotor Steuerimpulse, insbesondere für die Drehzahlregelung oder dgl., zu erzeugen. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Unsymmetrie des Polpaares des Rotormagneten keinen Einfluß auf das Drehmomentverhalten sowie die elektrischen Eigenschaften des Motors ausübt.According to the invention, this is a simple and inexpensive option created without structural changes to the well-known direct current external rotor motor To generate control pulses, in particular for speed control or the like. Included has surprisingly been shown that the asymmetry provided according to the invention of the pole pair of the rotor magnet has no influence on the torque behavior as well exercises the electrical properties of the motor.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nun näher erläutert. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.Based on the embodiment shown in the accompanying drawings the invention will now be explained in more detail. In the subclaims are advantageous Embodiments of the invention included.

Es zeigen : Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen kollektorlosen Gleichstromaußenläu fermotor, Fig. 2 und 3 Abbildungen des Verlaufs der auftretenden Ausgangssignale U13, U14 = f ( ,t) in Abhängigkeit von der Stellung des Rotors des erfindungsgemäßen Motors gemäß Fig. 1, Fig. 4 den Verlauf des Steuersignals UD = f ( / ,t).The figures show: FIG. 1 a schematic section through an inventive device Brushless DC external rotor motor, Fig. 2 and 3 illustrations of the course of the occurring output signals U13, U14 = f (, t) depending on the position of the rotor of the motor according to the invention according to FIG. 1, Fig. 4 den Course of the control signal UD = f (/, t).

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist ein erfindungsgemäßer kollektorloser Gleichstromaußenläufermotor 1 dargestellt, dessen Statorblechpaket 5 eine Statorwicklungsanordnung 4 trägt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel zweisträngig ausgeführt ist. Der Luftspalt zwischen dem Statorblechpaket 5 und dem ringförmigen, dauermagnetischen Erregermagneten 3 ist im wesentlichen zylindrisch ausgeführt.As can be seen from FIG. 1, there is no collector according to the invention Direct current external rotor motor 1 is shown, the stator core 5 of which has a stator winding arrangement 4 carries, which is carried out in two strands in the embodiment shown. The air gap between the stator core 5 and the ring-shaped, permanent magnet exciter magnet 3 is essentially cylindrical.

Hierbei hat der Luftspalt vorteilhafterweise eine derartige Form, daß er in einem Bereich zwischen zwei Nutöffnungen des Stators 5 mit seiner größten Breite bei der in Drehrichtung gesehen hinteren Kante einer Nutöffnung beginnt und sich von dort aus kontinuierlich verengt, insbesondere über einen Winkelbereich von 300 bis 700 el., und dann in einem Bereich bis zur vorderen Kante der anderen folgenden Nutöffnung mit konstanter Breite verläuft, insbesondere über einen Winkelbereich von 150bis 1100 el. Der Erregermagnet 3 weist eine vierpolige Magnetisierung auf, wobei die Magnetisierung in Umfangsrichtung entweder als Radialmagnetisierung rechteckförmig oder trapezförmig oder auch als Diametralmagnetisierung sinusförmig oder insbesondere als Magnetisierung ausgebildet sein kann, deren positive und negative Amplitude je zwei Maxima mit dazwischenliegendem Mi'nimum enthält, wobei die entstehende Kurvenform beschreibbar ist als Überlagerung zweier sinusförmiger Magnetisierungskurven verschiedener Frequenz und Amplitude, insbesondere einer sinusförmigen Grundwelle mit der dazugehörigen dritten Oberwelle. Der Erregermagnet 3, bei dem es sich insbesondere um einen sogenannten Gummimagneten, um einen kunststoffgebundenen Magneten oder um einzelne Magnetsegmente handeln kann, ist in der als magnetischer Rückschluß dienenden Rotorglocke 6 befestigt und kann z.B. in diese eingeklebt sein. Dieser Erregermagnet ist in Umfangsrichtung gemäß der Erfindung unsymmetrisch ausgebildet.Here, the air gap advantageously has such a shape, that it is in an area between two slot openings of the stator 5 with its largest Width at the rear edge of a groove opening seen in the direction of rotation begins and narrows continuously from there, in particular over an angular range from 300 to 700 el., and then in one area to the front edge of the other following groove opening runs with a constant width, in particular over an angular range from 150 to 1100 el. The exciter magnet 3 has a four-pole magnetization, the magnetization in the circumferential direction either as a radial magnetization rectangular or trapezoidal or also as a diametrical magnetization sinusoidal or in particular can be designed as magnetization, the positive and negative amplitude of which each contains two maxima with an intermediate minimum, with the resulting curve shape can be described as a superposition of two sinusoidal magnetization curves of different Frequency and amplitude, in particular a sinusoidal fundamental wave with the associated third harmonic. The exciter magnet 3, which is in particular a so-called rubber magnet, a plastic-bonded magnet or can act around individual magnet segments, is in the as magnetic yoke serving rotor bell 6 and can e.g. be glued into this. This Exciter magnet is designed asymmetrically in the circumferential direction according to the invention.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem vierpoligen Rotormagneten ist ein Rotorpolpaar derart unsymmetrisch ausgeführt, daß der eine Pol 7 des Rotormagneten in Umfangsrichtung verkürzt und der andere Pol 8 um diesen verkürzten Winkelbereich entsprechend verlängert ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Das andere Rotorpolpaar 9, 10 ist symmetrisch aufgebaut, wobei die Gesamtlänge der beiden Polpaare 7, 8 und 9, 10 gleich groß ist.In the preferred embodiment with a four-pole rotor magnet a rotor pole pair is designed asymmetrically in such a way that one pole 7 of the rotor magnet shortened in the circumferential direction and the other pole 8 by this shortened angular range is extended accordingly, as shown in FIG. The other pair of rotor poles 9, 10 is constructed symmetrically, the total length of the two pole pairs 7, 8 and 9, 10 is the same size.

Weiterhin sind zwei Drehstellungsdetektoren 13, 14 vorgesehen, die in oder in der Nähe der Nutöffnungen 11, 12 des Statorblechpaketes angebracht sind, und zwar in einem Winkel von 1800 gegeneinander versetzt. Bei den vorzugsweise verwendeten Drehstellungsdetektoren handelt es sich um Hall-IC's. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der verlängerte Pol des Polpaares 7, 8 als Nordpol ausgebildet, und der verkürzte Pol ist als Südpol ausgebildet. Jedoch ist die Erfindung auf diese Art der Magnetisierung der beiden unsymmetrischen Pole nicht beschränkt, vielmehr kann auch die umgekehrte Magnetisierung gegeben sein. Dies hängt im wesentlichen von der Wahl der verwendeten Drehstellungsdetektoren ab. Bei den verwendeten digital schaltenden Hall-IC's ist jedoch die beschriebene Magnetisierung vorteilhaft.Furthermore, two rotational position detectors 13, 14 are provided which are attached in or near the slot openings 11, 12 of the stator core, offset from one another at an angle of 1800. With the preferably used Rotation position detectors are Hall ICs. In the illustrated embodiment the extended pole of the pole pair 7, 8 is designed as a north pole, and the shortened one Pole is designed as a south pole. However, the invention is based on this type of magnetization the two asymmetrical poles are not restricted, but the reverse can also be used Be given magnetization. This essentially depends on the choice of the one used Rotation position detectors. The digital switching Hall ICs used are however, the magnetization described is advantageous.

Anhand der Fig. 2 bis 4 wird nun die Gewinnung eines Drehzahl abhängigen Steuersignals näher erläutert. With reference to FIGS. 2 to 4, the extraction of a speed is now dependent Control signal explained in more detail.

Durch die Versetzung der beiden Drehstellungsdetektoren 13, 14 um 1800 tritt eine Phasenverschiebung der Ausgangssignale , d.h. der Ausgangsspannungen U13 und U14 der entsprechenden Drehstellungsdetektoren 13, 14 um diesen Winkel, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, auf, in denen der Spannungsverlauf der Ausgangsspannungen als Funktion des Drehwinkels bzw. der Zeit dargestellt ist. Aufgrund der unsymmetrischen Ausbildung des Rotorpolpaares 7, 8 ergibt sich ein unsymmetrischer Spannungsverlauf, d.h. der Spannungsverlauf in der ersten Halbperiode bis 1800 weicht von dem Spannungs.v.erlauf in der zweiten Halbperiode bis 3600 ab. Somit ist das Ein-und Ausschaltsignal des jeweiligen Drehstellungsdetektors über den Drehwinkelbereich nicht gleich lang. Wie im bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt, ist die Unsymmetrie auf eine Verlängerung des Nordpols eines Rotorpolpaares zurückzuführen, so wird bei Verwendung eines Hall-IC's, das am Nordpol das logische Signal "1" abgibt, das entsprechende, durch den Nordpol des Rotormagneten entstehende Signal verlängert. Steht ein Südpol des Rotormagnuten dem Hall-IC gegenüber, so erscheint das logische Signal "0", das im Falle des verkürzten Südpols auch nur verkürzt zur Verfügung steht. Werden die Ausgangssignale U13, U14 beider Hall-IC"s gemeinsam betrachtet, so zeigt sich aufgrund der vorstehenden erwähnten Phasenverschiebung, daß zwar die Anstiegsflanken beider Signalfolgen übereinstimmen, aber die abfallenden Flanken um einen gewissen Drehwinkelbereich verschoben sind. Dieser Drehwinkelbereich entspricht dem Drehwinkel, um den die unsymmetrische Magnetisierung eines Rotormagnetpoles eines Rotormagnetpolpaares vorliegt.By offsetting the two rotary position detectors 13, 14 to 1800 there is a phase shift of the output signals, i.e. the output voltages U13 and U14 of the corresponding rotary position detectors 13, 14 by this angle, as can be seen from FIGS. 2 and 3, in which the voltage curve the output voltages is shown as a function of the angle of rotation or time. Due to the asymmetrical design of the rotor pole pair 7, 8 there is a asymmetrical voltage curve, i.e. the voltage curve in the first half period up to 1800 differs from the voltage curve in the second half period up to 3600. The switch-on and switch-off signal of the respective rotational position detector is thus over the rotation angle range does not have the same length. As in the preferred embodiment shown is the asymmetry to an extension of the north pole of a rotor pole pair when using a Hall IC, the one at the North Pole is the logical one Signal "1" emits, the corresponding one created by the north pole of the rotor magnet Signal extended. If a south pole of the rotor magnet is opposite the Hall IC, then the logical signal "0" appears, which in the case of the shortened south pole only is available in shortened form. If the output signals U13, U14 of both Hall IC "s considered together, it can be seen due to the phase shift mentioned above, that although the rising edges of the two signal sequences match, but the falling edges Flanks are shifted by a certain angle of rotation range. This Rotation angle range corresponds to the angle of rotation by which the asymmetrical magnetization of a rotor magnetic pole of a rotor magnetic pole pair is present.

Erfindungsgemäß wird mittels der Auswertschaltung nun eine Differenzbildung der beiden Ausgangssignale U13, U14 durchgeführt, wobei die Verschiebung der abfallenden Signalflanken ausgewählt wird und zu einem einzigen Ausgangssignal entsprechend Fig. 4 verarbeitet wird.According to the invention, a difference is now formed by means of the evaluation circuit of the two output signals U13, U14, with the shift of the falling Signal edges is selected and corresponding to a single output signal Fig. 4 is processed.

Dabei entspricht die Impulsbreite dieses Ausgangssignals UD dem Differenzdrehwinkel (d 1 - ffi 2) der beiden Ausgangssignale der Hall-IC's.The pulse width of this output signal UD corresponds to the differential angle of rotation (d 1 - ffi 2) of the two output signals of the Hall IC's.

Wird eine zeitliche Bewertung der Ausgangssignale U U14 der Hall-IC's vorgenommen, wobei von einer festen Bezugsdrehzahl des Motors ausgegangen wird, so verringert sich bei einer Drehzahlerhöhung die Zeitdauer für eine Rotordrehung. Bei einer Verminderung der Drehzahl tritt dagegen eine Erhöhung der Zeitdauer pro Rotordrehung auf. Proportional dazu verringern sich oder wachsen die Überlappungsphasen t2 - t zwischen den Ausgangssignalen U13 und U14 der Hall-IC's. Die mit Hilfe der Auswertschaltung gebildete Differenz t2 - tl der Über lappungsphasen ist deshalb als Drehzahl abhängiges Signal zu betrachten, und kann somit zur Drehzahlregelung herangezogen werden.A temporal evaluation of the output signals U U14 of the Hall IC's made, assuming a fixed reference speed of the motor, Thus, when the speed is increased, the time required for one rotor rotation is reduced. When the speed is reduced, however, there is an increase in the duration per Rotor rotation on. The overlapping phases decrease or increase proportionally t2 - t between the output signals U13 and U14 of the Hall IC's. The with the help of the Evaluation circuit formed difference t2 - tl of the overlap phases is therefore to be regarded as a speed-dependent signal, and can therefore be used for speed control can be used.

Die Kommutierungszeitpunkte lassen sich in bekannter Weise aus den Ausgangssignalen der Hall-IC's erzeugen.The commutation times can be found in a known manner from the Generate output signals of the Hall IC's.

Weiterhin ist in Fig. 5 eine geeignete Auswertschaltung dargestellt.Furthermore, a suitable evaluation circuit is shown in FIG.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Prinzipschaltbild einer Auswerteschaltung sind die über je einen Widerstand 16 mit der Plusleitung verbundenen Ausgänge der Hall-IC mit den Eingängen eines Flip-Flop 15 verbunden. Der Ausgang des einen Hall-IC 13 ist dabei mit dessen Takteingang T und der Ausgang des anderen Hall-IC 14 mit dem Rücksetzeingang verbunden. Zur Auskopplung der Steuersignale für die Kommutierungselektronik des Motors dienen die Dioden 17, die ausgehend vom ¼all-IC 13 bzw. 14 in Richtung Koppelpunkt 18 in Sperrichtung geschaltet sind.In the basic circuit diagram of an evaluation circuit shown in FIG are the outputs of the connected to the positive line via a resistor 16 each Hall IC connected to the inputs of a flip-flop 15. The output of a Hall IC 13 is with its clock input T and the output of the other Hall IC 14 with connected to the reset input. For decoupling the control signals for the commutation electronics of the motor, the diodes 17 are used, starting from the ¼all IC 13 and 14 in the direction Crosspoint 18 are switched in the reverse direction.

Die Funktionsweise des Flip-Flop 15 ist nun derart, daß an dessen Ausgang Q der Impuls UD zu einem Zeitpunkt t 1 nur dann beginnt, wenn das Signal U 13 am Takteingang T von "1" auf "0" wechselt, wobei gleichzeitig am Rücksetzeingang R das Signal "1" anliegen muß.The operation of the flip-flop 15 is now such that on its Output Q the pulse UD starts at a time t 1 only when the signal U 13 at clock input T changes from "1" to "0", while at the same time at the reset input R the signal "1" must be present.

Die Signaldauer UD wird durch den Zeitpunkt t 2 bestimmt, an dem am Rücksetzeingang R das vom Hall-IC 14 gelieferte Signal U14 von "1" auf "0" wechselt.The signal duration UD is determined by the time t 2 at which on Reset input R the signal U14 supplied by Hall IC 14 changes from "1" to "0".

Zu allen übrigen Zeitpunkten liegt das am Ausgang Q am Flip-Flop 15 auftretende Signal UD auf "0", Die zeitliche Dauer dieses durch die unterschiedliche Rotorpollänge auftretenden Ausgangssignals UD wird also durch die Drehgeschwindigkeit des Rotors bestimmt und kann somit als Maß für sie dienen.At all other times, this is at output Q on flip-flop 15 Occurring signal UD to "0", the duration of this due to the different Output signal UD occurring rotor pole length is thus determined by the speed of rotation of the rotor and can therefore serve as a measure for it.

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Claims (8)

ANSPRÜCHE Kollektorloser Gleichstromaußenläufermotor mit im wesentlichen zylindrischem Luftspalt, mit einem Rotor, der einen mindestens zwei Polpaare aufweisenden dauermagnetischen Erregermagneten trägt, mit mindestens einem mit dem Erregermagneten zusammenwirkenden Drehstellungsdetektor zum Erfassen der Rotorlage, mit c einer Statorwicklungsanordnung, die in Abhängigkeit einer vom Drehstellungsdetektor gesteuerten Kommutierungseinrichtung angesteuert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Erregermagnet (3) derart magnetisiert ist, daß pro Umdrehung zwei Ausgangssignale von dem Drehstellungsdetektor (13, 14) erzeugt werden, die gegeneinander phasenversetzt sind und einen unsymmetrischen Spannungsverlauf (U13, U14) besitzen, und aus diesen Ausgangssignalen mittels einer Auswertschaltung ein von der Drehgeschwindigkeit des Rotors (3, 6) abhängiges Steuersignal (UD)gebildet wird. CLAIMS Brushless direct current external rotor motor with essentially cylindrical air gap, with a rotor, which has at least two pairs of poles permanent magnet exciter magnet carries, with at least one with the exciter magnet cooperating rotary position detector for detecting the rotor position, with c a Stator winding arrangement, which is controlled as a function of the rotational position detector Commutation device is controlled, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the exciter magnet (3) is magnetized in such a way that two output signals per revolution are generated by the rotational position detector (13, 14), which are phase-shifted from one another and have an asymmetrical voltage curve (U13, U14), and from these Output signals by means of an evaluation circuit on the rotational speed of the rotor (3, 6) dependent control signal (UD) is formed. 2. Cleichstromaußenläufermotor nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Erregermagnet (3) derart unsymmetrisch magnetisiert ist, daß ein Pol (8) der einen Magnetisierungsrichtung in Umfangsrichtung länger als der Pol (7) der anderen Magnetisierungarichtung eines Polpaares ausgebildet ist.2. DC external rotor motor according to claim 1, d ad u r c h g e k It is noted that the exciter magnet (3) magnetizes asymmetrically in such a way is that a pole (8) of one direction of magnetization is longer in the circumferential direction formed as the pole (7) of the other direction of magnetization of a pole pair is. 3. Gleichstromaußenläufermotor nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Drehstellungsdetektor aus zwei um 1800 gegeneinander versetzt, digital schaltenden Hall-IC's (13,14) gebildet ist.3. DC external rotor motor according to claim 1 or 2, d a d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the rotary position detector consists of two around 1800 against each other offset, digitally switching Hall IC's (13,14) is formed. 4. Drehstellungsdetektor nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hall-IC's (13, 14) in oder in unmittelbarer Nähe von Nutöffnungen (11, 12) des Statorblechpaketes angebracht sind.4. Rotational position detector according to claim 3, d a d u r c h g e k e n It is not indicated that the Hall IC's (13, 14) are in or in the immediate vicinity of Groove openings (11, 12) of the stator core are attached. 5. Cleichstromaußenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der verlängerte Pol (8) des Polpaares (7, 8) als Nordpol und der gegenüber diesem verkürzte Pol (7) als Südpol ausgebildet ist, und die beiden Pole (9, 10) des anderen Polpaares gleich groß sind und beide Polpaare jeweils einen Drehwinkelbereich son 1800 umfassen.5. DC external rotor motor according to one or more of the claims 1 to 4, d u r c h e k e n n nz e i c h n e t that the extended pole (8) of the Pole pair (7, 8) as the north pole and the shortened pole (7) as the south pole is formed, and the two poles (9, 10) of the other pole pair are the same size and both pairs of poles each include a rotation angle range son 1800. 6. Gleichstromaußenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t, daß das Steuersignal D aus der Differenz der phasenversetzten Ausgangsspannungen U13, U14 der beiden Hall-IC's (13, 14) gebildet ist.6. DC external rotor motor according to one or more of the claims 1 to 5, d u r c h g e k e n n - show that the control signal D from the difference between the phase-shifted output voltages U13, U14 of the two Hall IC's (13, 14) is formed. 7. Gleichstromaußenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß das Steuersignal D aus den abfallenden Flanken der Ausgangssignale U13, U14 gebildet ist.7. DC external rotor motor according to one or more of the claims 1 to 6, that is, that the control signal D from the falling edges of the output signals U13, U14 is formed. 8. Gleichstromaußenläufermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der verlängerte Pol (8) des einen Polpaares (7, 8) einem Drehwinkelbereich von 1820 bis 2000 el. entspricht und der in Drehrichtung nächstfolgende verkürzte Pol der anderen Magnetisierungsrichtung einem Drehwinkelbereich von 1600 bis 1780 el. entspricht.8. DC external rotor motor according to one or more of the claims 1 to 7, that is, that the extended pole (8) of the a pole pair (7, 8) corresponds to an angle of rotation range from 1820 to 2000 el and the next shortened pole in the direction of rotation of the other direction of magnetization corresponds to a rotation angle range from 1600 to 1780 el.
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