DE3218740C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen kollektorlosen Gleichstrommotor, insbesondere für einen Außenläufermotor, mit einer N-strängigen Statorwicklung und einem zweipolig radial magnetisierten Permanentmagneten als Rotormagnet mit sinus- oder trapezförmiger Magnetisierung, der zum einen die zur Drehmomenterzeugung erforderliche magnetische Induktion liefert und zum anderen über mit einem Drehwinkelabstand von 360°/N am Statorumfang ange­ ordnete Drehstellungsdetektoren und einen von diesen ange­ steuerten Logikbaustein die Einschaltzeitpunkte für die Statorwicklungsstränge festlegt.

Die Versorgung der Statorwicklungen von kollektorlosen Gleichstrommotoren mit Speisestrom erfolgt im allgemeinen mit Hilfe von Steuerschaltungen, die ihre Eingangssignale aus Drehstellungsdetektoren beziehen, die ihrerseits auf das Magnetfeld des Rotormagneten ansprechen.

So ist aus der DE-PS 29 00 547 eine Steuerschaltung der gattungsgemäßen Art, d. h. ein Steuersignalgeber für die Kommutierungseinrichtung eines kollektorlosen Elektronik­ motors bekannt, der mit zwei um 90° elektrisch und magne­ tisch gegeneinander versetzt angeordneten Hall-Generatoren als Drehstellungsdetektoren arbeitet. Da diese Hall- Generatoren analoge Ausgangssignale liefern, ist eine Verknüpfungsschaltung erforderlich, die die analogen Signale in zwei digitale Ansteuersignale umwandelt, die von einer Logikschaltung zur Ansteuerung der Kommutierungseinrichtung weiterverarbeitet werden können. Aus dieser Druckschrift ist es weiterhin bekannt, daß die erwähnte Logikschaltung entweder aus diskreten Bauelementen aufgebaut oder von einem aus einer integrierten Schaltung bestehenden Logikbaustein gebildet sein kann.

Derartige Logikbausteine bzw. Einzelheiten über zwei spezielle IC-Typen sind aus dem US-Firmenprospekt Semi­ conductor Data Library Vol. 5, Series B, Seite 5-420, 1976 bekannt, wobei jedoch über die Verwendung dieser Bauelemente im speziellen Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung nichts offenbart ist.

Aus der DE-AS 29 00 541 ist ebenfalls ein Steuersignalgeber für die Kommutierungseinrichtung eines elektronisch kommu­ tierten Gleichstrommotors bekannt, der allgemein n und min­ destens zwei gegeneinander versetzte Drehstellungsdetek­ toren aufweist. Dabei beträgt die gegenseitige Versetzung der Drehstellungsdetektoren 180°/n el., und die Drehstel­ lungsdetektoren geben von der Rotorstellung abhängige und sich stetig verändernde elektrische Ausgangssignale ab. Dieser Steuersignalgeber ist einem Gleichstrommotor zuge­ ordnet, dessen Ständerwicklung durch zusätzliche, einen 4n-pulsigen Betrieb ermöglichende Einzelwicklungen ergänzt ist. Zur Gewinnung der Steuersignale für die zusätzlichen Einzelwicklungen enthält eine Verknüpfungsschaltung n als Komparatoren oder Hystereseschalter beschaltete Operations­ verstärker. Die weiteren Ansteuerzeitpunkte werden aus den Schnittpunkten der Ausgangssignale der Drehstellungs­ detektoren abgeleitet.

Die bekannten Steuersignalgeber bringen zum einen einen erheblichen schaltungsmäßigen Aufwand mit sich, und sie machen es außerdem erforderlich, für mehrsträngige Motoren jeweils eine speziell auf die jeweilige Strangzahl abge­ stimmte Kommutierungseinrichtung vorzusehen. Eine derartig unterschiedliche Ausbildung der Kommutierungseinrichtungen verlangt jedoch in der Fertigung ebenfalls eine unterschied­ liche Behandlung der Motoren mit unterschiedlicher Strang­ anzahl, da schon infolge der jeweils anderen Schaltplatinen stets eine Umstellung der entsprechenden Bestückungsautoma­ ten notwendig ist. Außerdem ist es bei kollektorlosen Gleichstrommotoren erwünscht, einen sanften Anlauf zu erreichen, was aber mit den bekannten Steuersignalgebern nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuer­ schaltung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit geringem schaltungstechnischen Aufwand für 2- bis 6- strängige Motoren verwendet werden kann, und die einen sanften Motoranlauf gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drehstellungsdetektoren digital schaltende Hall-IC's und der Logikbaustein ein BCD-Logikbaustein sind, wobei die Ausgänge der Hall-IC's unmittelbar mit den Eingängen des BCD-Logikbausteins und die Ausgänge des Logikbausteins über Transistoren einer Treiberstufe mit den Basisanschlüs­ sen von die Statorwicklungsstränge steuernden Leistungs­ transistoren verbunden sind, und wobei die Kollektoran­ schlüsse der Treiberstufen-Transistoren mit dem Emitter eines den Sanftanlauf des Motors steuernden Transistors verbunden sind.

Durch die vorteilhafte Merkmalskombination des Anspruchs 1 ist keine Verknüpfungsschaltung oder dergleichen mehr erforderlich, da die erfindungsgemäß verwendeten Hall-IC's bereits digitale, von dem Logikbaustein verwertbare Aus­ gangssignale liefern. Durch die Verwendung eines BCD- Bausteins ist eine Anpassung der Steuerschaltung an unter­ schiedliche Strangzahlen leicht möglich. Dabei wird vor­ teilhafterweise durch einen einzelnen Transistor der Sanft­ anlauf des Motors gesteuert, indem die Kollektorströme aller Treiberstufen-Transistoren über die Kollektor/Emitter- Strecke dieses Transistors geführt werden.

Wie bereits erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Steuerschaltung für kollektorlose Gleichstrom­ motoren und insbesondere für Außenläufermotoren, die eine Statorwicklung mit N-Strängen und als Rotormagneten einen zweipolig radialmagnetisierten Permanentmagneten aufweisen. Dabei liegt die Zahl N der Stränge der Statorwicklung zwischen zwei und sechs, und der Permanentmagnet, der eine sinusförmige oder trapezförmige Magnetisierung aufweisen kann, ist bevorzugt innerhalb eines Rotortopfes befestigt. Die als Drehstellungsdetektoren verwendeten Hall-IC's sind etwa in der neutralen Zone zwischen zwei Schenkeln der Statorwicklung mit einem gegenseitigen Drehwinkelabstand von 360°/N befestigt und erzeugen rotorstellungsabhängige Signale, die der Steuerschaltung zugeführt werden, die dar­ aus Steuersignale für die Einschaltung der entsprechenden Wicklungsstränge gewinnt.

Die einzelnen Stränge der Statorwicklung werden über Leistungstransistoren geschaltet, und diese Leistungstran­ sistoren erhalten gemäß der Erfindung ihre Ansteuersignale von einem handelsüblichen und daher preisgünstigen Logik­ baustein, der in Transistor-Logik aufgebaut ist und ent­ sprechend kurz als TTL-Baustein bezeichnet werden kann. Die Verwendung dieses Bausteins macht es möglich, mit einem Minimum an Schaltungselektronik auszukommen, so daß sich der erforderliche Bauteileaufwand erheblich verringert. Die Anzahl der Statorwicklungsstränge hat Einfluß lediglich auf die Anzahl der erforderlichen Drehstellungsdetektoren, wobei für Motore mit bis zu vier Statorwicklungssträngen zwei Drehstellungsdetektoren vorzusehen sind, während für Motore mit fünf und sechs Statorwicklungssträngen drei Drehstellungsdetektoren erforderlich sind. Diese Drehstel­ lungsdetektoren sind je nach der Anzahl N der Statorwick­ lungsstränge des jeweiligen Motors mit einem gegenseitigen Winkelabstand von 360°/N am Umfang des Stators angebracht. Dabei können sie entweder in Nutmitte jeweils zwischen zwei verschiedene Polschenkel eintauchen, oder sie können je nach der Drehrichtung des jeweiligen Motors um einen Winkel α versetzt in Ausschnitten in einer Endscheibe des Motors angeordnet sein. Der Rotormagnet ist zweipolig ausgeführt und bei zwei-, vier- oder sechspoligen Motoren in einen Nordpolbereich und einen Südpolbereich unterteilt, die sich jeder über einen Drehwinkelbereich von je 180° erstrecken. Bei drei- oder fünfpoligen Motoren ist der in Form eines Magnetbandes ausgebildete Rotormagnet in einen Arbeitsteil und einen Steuerteil unterteilt, mit dessen Hilfe über die Drehstellungsdetektoren die Einschaltsignale für die Statorwicklungsstränge am Logikbaustein erhalten werden können.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Aus­ führungsbeispiels veranschaulicht; dabei zeigt

Fig. 1 ein Gesamtschaltbild für eine gemäß der Erfin­ dung ausgebildete Steuerschaltung und ihre elektrische Verbindung mit der Statorwicklung und den Drehstellungsdetektoren an dem betreff­ enden Motor,

Fig. 2 an verschiedenen Stellen der Schaltung von Fig. 1 auftretende Spannungssignale,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den mittels der Schaltung von Fig. 1 zu steuernden Gleichstrom­ motor und

Fig. 4 die Funktionstabelle für den Zusammenhang zwi­ schen den binären Signalen an den Eingängen und den Ausgängen des Logikbausteins in der Schaltung von Fig. 1.

Der mit der Steuerschaltung von Fig. 1 zu betreibende Gleichstrommotor besitzt eine Statorwicklung mit vier Strängen W 1 bis W 4, für deren Einschaltung als Drehfeld­ detektoren zwei Hallgeneratoren H 1 und H 2 vorgesehen sind, die um einen Drehwinkel von 90° gegeneinander versetzt am Umfang des Stators angeordnet sind. Diese Hallgeneratoren H 1 und H 2, die als Hall-IC's ausgeführt sind, liefern an ihrem jeweiligen Ausgang 1 bzw. 2 digitale Signale, die einem BDC-Logikbaustein IC 1 als Ein­ gangssignale zugeführt werden. Die daraus durch ent­ sprechende Verarbeitung im Logikbaustein IC 1 gewonnenen Signale werden über eine Treiberstufe Trst.1 vier Lei­ stungstransistoren T 1 bis T 4 zugeführt, die jeweils mit ihrer Basis an die Treiberstufe Trst.1 angeschlossen sind und mit ihrer Emitter/Kollektor-Strecke im Strom­ versorgungskreis für jeweils einen der vier Stator­ wicklungsstränge W 1 bis W 4 liegen. Die Signale aus dem Logikbaustein IC 1 bestimmen also über die jeweilige Basisspannung für die Leistungstransistoren T 1 bis T 4, deren leitenden Zustand und damit die Anschaltung der Statorwicklungsstränge W 1 bis W 4 an die Stromversorgung.

Geht man bei Betrachtung der Wirkungsweise der Steuer­ schaltung von Fig. 1 von einem laufenden Motor aus, so ist ein dessen Sanftanlauf bewirkender Transistor T 5 als durchgesteuert zu betrachten, und die Hallgene­ ratoren H 1 und H 2 werden durch das Magnetfeld des als innerhalb des Rotortopfes befestigtes zweipolig magne­ tisiertes Magnetband ausgebildeten Rotormagneten als Drehstellungsdetektoren durchgeschaltet. Die dabei je­ weils einzuschaltenden Wicklungsstränge W 1 bis W 4 und die entstehenden Ausgangssignale sind in Fig. 2 bei a bis c dargestellt. Werden z. B. Hallgeneratoren H 1 und H 2 verwendet, die vom Südpol des Rotormagneten beeinflußt werden, so wird nach Fig. 3 der Hallgenerator H 1 durchge­ steuert, sobald der Südpol des Rotormagneten dessen Stellung erreicht hat. Dieser gibt deshalb an seinem Ausgang 1 das digitale Ausgangssignal "0" ab. Zu diesem Zeitpunkt steht dem Hallgenerator H 2 der Nordpol des Rotormagneten gegenüber. Der Hallgenerator H 2 wird durch den Nordpol nicht beeinflußt und gibt deshalb an seinem Ausgang 2 das logische Signal "1" ab. Die beiden Ausgangssignale der Hallgeneratoren H 1 und H 2 dienen als Eingangssignale für den Logikbaustein IC 1, dessen Ausgangssignale in Abhängigkeit von seinen Ein­ gangssignalen in Fig. 4 dargestellt sind. Der Logik­ baustein IC 1 gibt an seinen Ausgängen digitale Signale ab, die am Ausgang 3 den Wert "0" und an den restlichen Ausgängen den Wert "1" annehmen. Die dem Logikbaustein HC 1 nachgeschaltete Treiberstufe Trst.1 wird mit diesen Ausgangssignalen angesteuert. Durch das logische Signal "0" am Ausgang 3, das etwa einer Spannung U₃ von 0 V entspricht, wird in der Treiberstufe Trst.1 ein über einen Widerstand R 15 angeschlossenen Transistor T 8 nicht durchgesteuert. Dadurch liegt an dessen Kollektor/ Emitter-Strecke die volle Betriebsspannung U _B an, und der zugehörige Leistungstransistor T 1, dessen Basis über einen Widerstand R 6 angeschlossen ist, kann durchschal­ ten. Dieser Leistungstransistor T 1 verbindet den Sta­ torwicklungsstrang mit der Versorgungsspannung, und der Rotor kann sich weiterdrehen. Durch das gleichzeitig auftretende logische Signal "1" an den Ausgängen 1, 2 und 4, das einer Spannung U 1, U 2 und U 4 von etwa 5 V entspricht, werden in der Treiberstufe Trst.1 über Widerstände R 13, R 14 und R 16 Transistoren T 6, T 7 und T 9 leitend, die über Basisvorwiderstände R 4, R 5 und R 7 die Basis der Leistungstransistoren T 2, T 3 und T 4 an Masse legen. Dies hat zur Folge, daß diese Leistungstransis­ toren T 2, T 3 und T 4 nicht durchschalten und somit die Wicklungsstränge W 2, W 3 und W 4 nicht vom Strom durch­ flossen werden können.

Nach einer Drehung des Rotors um einen Drehwinkel von 90° wird nun außer dem Hallgenerator H 1 auch der Hall­ generator H 2 durchgeschaltet, so daß nun beide an ihrem Ausgang 1 bzw. 2 die logischen Signale "0" führen. Diese Signale an den Eingängen A und B des Logikbausteins IC 1 bewirken an dessen Ausgängen 2, 3 und 4 das Signal "1" und am Ausgang 1 das Signal "0". Hierdurch verbleiben die bereits leitenden Transistoren T 7 und T 9 in diesem Zustand und halten damit die Leistungstransistoren T 3 und T 4 weiterhin in gesperrtem Zustand. Durch die Ände­ rung des Signals am Ausgang 3 von "0" auf"1" wird nun der Transistor T 8 durchgesteuert; infolgedessen geht der Leistungstransistor T 1 in den sperrenden Zustand über und unterbricht den Strom im Wicklungsstrang W 1. Gleich­ zeitig wird durch die Signaländerung am Ausgang 1 von "1" auf "0" der Transistor T 6 gesperrt, so daß durch die Potentialanhebung an dessen Kollektor der Leistungstran­ sistor T 2 durchschaltet und nunmehr den Statorwicklungs­ strang W 2 an die Spannungsquelle legt. Im weiteren Ver­ lauf der Drehung des Rotors wird nach Erreichen der 180°-Stellung des Rotors der Hallgenerator H 1 abge­ schaltet und zeigt an seinem Ausgang 1 den Wert "1", während der Hallgenerator H 2 am Ausgang 2 den "0"-Wert beibehält. Dies hat zur Folge, daß die Ausgänge 3 und 4 des Logikbausteins IC 1 ihren Wert "1" beibehalten und damit die Leistungstransistoren T 1 und T 4 weiterhin gesperrt bleiben, Der Ausgang 1 springt jedoch von "0" auf "1", so daß der Transistor T 6 durchschaltet und damit negatives Potential an die Basis des Leistungstransistors T 2 legt. Dieser geht dadurch in den sperrenden Zustand über und unterbricht damit den Strom im Wicklungsstrang W 2. Eine Einschaltung des Wicklungsstranges W 3 erfolgt durch die Signaländerung von "1" auf "0" am Ausgang 2 des Logikbausteins IC 1, der über den Transistor T 7 den Leistungstransistor T 3 durchsteuert.

Wird die 270°-Stellung des Rotors erreicht, nimmt der Ausgang 2 des Hallgenerators H 2 den Wert "1" an und der Ausgang 1 des Hallgenerators H 1 behält seinen Wert "1" bei. Die Ausgangssignale an den Ausgängen 2 und 4 des Logikbausteins IC 1 ändern dabei ihre Werte, während an den Ausgängen 1 und 3 keine Änderung eintritt. Am Aus­ gang 2 des Logikbausteins IC 1 tritt eine Signaländerung von "0" nach "1" ein, die eine Sperrung des Transistors T 3 und damit eine Abschaltung des Stromes durch den Wicklungsstrang W 3 bewirkt.

Die Einschaltung des Wicklungsstranges W 4 wird durch das sich von "1" auf "0" verändernde Ausgangssignal am Ausgang 4 des Logikbausteins IC 1 bewirkt, das über den Transistor T 9 den für diesen Statorwicklungsstrang W 4 zuständigen Leistungstransistor T 4 einschaltet. Auf diese Weise kommt ein kontinuierlicher Lauf des Motors zustande.

Die während einer Rotordrehung bei einem vierpoligen Motor am Ausgang des Logikbausteins IC 1 entstehenden Signale sind in Fig. 2 bei d bis g dargestellt. Wie bereits ausgeführt, läßt sich die Steuer­ schaltung bei Verwendung von drei Drehstellungsdetek­ toren für Motoren mit bis zu sechs Statorwicklungssträngen verwenden, wobei eine Erweiterung der Steuerschaltung entsprechend der Funktionstabelle des Logikbausteins IC 1 erfolgen muß.

Die Abschaltung des Motors kann auf verschiedene Weise realisiert werden, und zwar einmal durch Abschaltung der Betriebsspannung und zum anderen durch Anlegen einer logischen "1" an die noch freien Eingänge C und D des Logikbausteins IC 1 beim zwei- bis vierpoligen Motor bzw. an den Eingang D bei fünf- und sechspoligen Mo­ toren.

Erfolgt die Abschaltung durch Anlegen einer logischen "1" an die entsprechenden Eingänge des Logikbausteins IC 1, so hat dies zur Folge, daß die zur Steuerung der Kommutierungsschaltung erforderlichen Ausgangssignale U _O ...U _N den Wert "1" annehmen und über die Treiber­ stufe Trst.1 die Leistungstransistoren T 1 bis T 4 ab­ schalten und somit eine Unterbrechung der Ströme in den Wicklungssträngen W 1 bis W 4 herbeiführen. Nach Aufhebung dieses Zustandes erfolgt ein unverzögerter Wiederanlauf des Motors.

Wurde die Abschaltung des Motors mittels Unterbrechung der Betriebsspannung durchgeführt, so wird bei Wieder­ einschaltung die eingebaute Anlaufstrombegrenzung wirk­ sam. Dadurch wird erreicht, daß der Wiederanlauf als "Sanft-Anlauf" erfolgt. Diese Steuerung bzw. Begrenzung des Anlaufstromes erfolgt durch den Transistor T 5, über dessen Kollektor/Emitterstrecke die Kollektorströme sämtlicher Transistoren T 6 bis T 9 der Treiberstufe Trst.1 fließen.

Wird die Betriebsspannung wieder eingeschaltet, fließt ein Strom von +U _B über eine Diode D 2, einen Widerstand R 12 und einen Kondensator C 1 nach Minus. Dies hat zur Folge, daß die Spannung am Kondensator C 1 aufgrund der Reihenschaltung R 12 und C 1 nach einer e-Funktion an­ steigt. Diese Spannung wird der Basis des Transistors T 5 zugeführt und bewirkt dadurch eine Aufsteuerung der Kollektor/Emitterstrecke entsprechend dieser am Konden­ sator C 1 anliegenden Spannung. Dies bedeutet, daß auch der Kollektorstrom des Transistors T 5 etwa nach dieser e-Funktion ansteigen kann.

Befindet sich z. B. bei einem vierpoligen Motor der Rotor in einer Stellung, in der die Einschaltung des Wicklungsstranges W 1 erforderlich ist, so wird diese durch die Hallgeneratoren H 1 und H 2 gekennzeichnete Drehwinkelstellung mittels der Ausgangsspannungen U _{H 1} und U _{H 2} in den Logikbaustein IC 1 übernommen. Dieser gibt am Ausgang 3 den Wert "0" ab, während die anderen Ausgänge den Wert "1" annehmen. Dadurch sind die Transistoren T 6, T 7, T 9 der Treiberstufe Trst.1 durchgeschaltet, so daß wie im normalen Betrieb nega­ tives Potential an der Basis der Leistungstransistoren T 2, T 3 und T 4 anliegt und deshalb keine Durchsteuerung dieser Leistungstransistoren T 2, T 3 und T 4 erfolgen kann.

Der Transistor T 8 wird durch das Signal U₃ = "0" nicht durchgeschaltet, so daß die Spannung an dessen Kollek­ tor ebenfalls nach einer e-Funktion ansteigt. Wird dabei die Höhe der Durchlaßspannung des Leistungs­ transistors T 1 erreicht, beginnt dessen Basisstrom zu fließen, und er wird leitend. Über die Kollektor/ Emitterstrecke dieses Leistungstransistors T 1 kommt nun der Strom im Wicklungsstrang W 1 zum Fließen und der Rotor beginnt sich langsam mit vermindertem An­ laufstrom zu drehen.

Durch die Drehung des Rotors werden durch die nunmehr sich ändernden Ausgangssignale der Hallgeneratoren H 1 und H 2 bzw. des Logikbausteins IC 1 nacheinander die nächstfolgenden Wicklungsstränge W 2 bis W 4 einge­ schaltet.

Hierbei ist der Basisstrom, der dem jeweils einzuschal­ tenden Leistungstransistor T 1 bis T 4 zur Verfügung ge­ stellt wird, gleich dem Kollektor/Emitter-Strom des Transistors T 5. Dieser wird mit zunehmender Spannung am Kondensator C 1 ständig weiter durchgesteuert. Erst wenn der Kondensator C 1 so weit aufgeladen ist, daß der Transistor T 5 voll leitend wird, kann der zur völligen Aufsteuerung des entsprechenden Leistungstransistoren T 1 bis T 4 erforderliche Basisstrom fließen, und der un­ gestörte Stromfluß durch den jeweiligen Wicklungsstrang W 1 bis W 4 entsprechend dessen Widerstand und der Induk­ tivität kommt zustande.

Die Zeitdauer dieser Anlaufstrombegrenzung ist über die Zeitkonstante der Kombination aus dem Widerstand R 12 und dem Kondensator C 1 einstellbar und kann über mehrere Rotordrehungen wirksam sein, so daß die normalerweise entstehenden hohen Einschaltströme der Wicklungsstränge W 1 bis W 4 nicht auftreten.

Durch diese Ansteuerung wird erreicht, daß im Moment des Einschaltens die Leistungstransistoren T 1 bis T 4 nicht im Schaltbetrieb, sondern im Verstärkerbetrieb arbeiten. Aufgrund dieser Maßnahme wird ein geringfügig verzöger­ tes Anlaufen des Motors mit begrenztem Anlaufstrom er­ möglicht.

Während der Kommutierung des Motors entstehen in der Ausschaltphase jedes einzelnen Leistungstransistors T 1 bis T 4 infolge schneller Schaltgeschwindigkeit einer Induktivität Induktionsspannungsspitzen, die abgebaut werden müssen, um die sich im Sperrzustand befindenden Transistoren zu schützen. Hierzu ist ein Kondensator C 2 vorgesehen, der die zurückgespeiste Energie aufnimmt, speichert und während der Durchschaltphase des folgenden Transistors wieder abgibt.

Zum Schutz des Antriebssystems gegen Verpolung sind die Dioden D 1, D 2 und D 3 vorgesehen, die bei Falschanschluß eine Beschädigung der Schaltung ausschließen.

Eine eingebaute Zenerdiode Z 1 dient dazu, die Versor­ gungsspannungen für die Hallgeneratoren H 1 und H 2 zu stabilisieren, während Widerstände R 2, R 3 die Kollek­ torwiderstände von deren Ausgangstransistoren bilden.

Claims (7)

1. Steuerschaltung für einen kollektorlosen Gleichstrom­ motor, insbesondere für einen Außenläufermotor, mit einer N-strängigen Statorwicklung und einem zweipolig radial magnetisierten Permanentmagneten als Rotor­ magnet mit sinus- oder trapezförmiger Magnetisierung, der zum einen die zur Drehmomenterzeugung erforder­ liche magnetische Induktion liefert und zum anderen über mit einem Drehwinkelabstand von 360°/N am Stator­ umfang angeordnete Drehstellungsdetektoren und einen von diesen angesteuerten Logikbaustein die Einschalt­ zeitpunkte für die Statorwicklungsstränge festlegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstellungsdetektoren digital schaltende Hall-IC's (H 1, H 2) und der Logikbaustein ein BCD-Logikbaustein (IC 1) sind, wobei die Ausgänge (1, 2) der Hall-IC's (H 1 H 2) unmittelbar mit den Eingängen (A, B) des BCD- Logikbausteins (IC 1) und die Ausgänge (1, 2, 3, 4) des Logikbausteins (IC 1) über Transistoren (T 6 bis T 9) einer Treiberstufe (Trst.1) mit den Basisanschlüssen von die Statorwicklungsstränge (W 1 bis W 4) steuernden Leistungstransistoren (T 1 bis T 4) sind, und wobei die Kollektoranschlüsse der Treiberstufen- Transistoren (T 6 bis T 9) mit dem Emitter eines den Sanftanlauf des Motors steuernden Transistors (T 5) verbunden sind.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisanschluß des den Sanftanlauf des Motors steuernden Transistors (T 5) an den Verbindungspunkt einer Reihen­ schaltung aus einem Widerstand (R 12) und einem Konden­ sator (C 1) angeschlossen ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R 12) der Reihenschaltung mit der Kathode einer Diode (D 2) verbunden ist und der Kollektor­ anschluß des den Sanftanlauf des Motors steuernden Transistors (T 5) an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (R 12) und der Diode (D 2) angeschlossen ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Sanftanlauf des Motors steuernde Transistor (T 5) in Kollektorschaltung geschaltet ist, wobei seine Emitterspannung dem nach einer e-Funktion verlaufenden Spannungsanstieg an dem Kondensator (C 1) der Reihen­ schaltung folgt.

5. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbau der Induktionsspannungsspitzen, die beim Über­ gang der Leistungstransistoren (T 1 bis T 4) in die Sperrphase an den Statorwicklungssträngen (W 1 bis W 4) entstehen, ein Kondensator (C 2) vorgesehen ist, dessen Anschlüsse mit einer Plus- bzw. einer Minusleitung verbunden sind.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus­ gehend von der Plusleitung drei Dioden (D 1 bis D 3) vorgesehen sind, die in Durchlaßrichtung geschaltet sind, wobei die erste Diode (D 1) mit einem Widerstand (R 1) die zweite Diode (D 2) mit dem Verbindungspunkt zwischen dem den Sanftanlauf des Motors steuernden Transistor (T 5) und dem Widerstand (R 12) an dessen Kollektor und die dritte Diode (D 3) mit dem Verbin­ dungspunkt der Statorwicklungsstränge (W 1 bis W 4) und des Kondensators (C 2) verbunden ist.

7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unbeschalteten Eingänge (C, D) des Logikbausteins (IC 1) zur Abschaltung des Motors mit dem Eingangs­ signal "1" beaufschlagbar sind.