European Patent Office
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Europäisches Patentamt J European Patent Office @ Veröffentlichungsnummer: Office europeen des brevets EUROPAISCHE 0 1 5 0 ^ ^ 3 2 4 PATENTANMELDUNG Anmeldenummer: 84114349.8 © Int. Cl.4: H 02 K 2 9 / 0 6 Anmeldetag: 27.11.84 @ Prioritat: 28.11.83 DE 3342986 @ Anmelder: PAPST-MOTOREN GmbH &Co. KG, Karl-Maler-Strasse 1 Postfach 35, D-7742 St. Georgen/Schwarzwald 1 (DE) ® VerW^llehur^derAnmeldung:07.0BJ5 patentDian ss/32 @ Erfind6r: K5rner, Ernst Moritz, Ing. grad., GInsterweg 5, D 7742 st Georgen (DE) @ Benannte Vertragsstaaten : AT CH DE FR GB LI NL @ Vertreter: Raible, Hans, Dipl.-lng., Lenbachstrasse 32, D-7000 Stuttgart 1 (DE) @ Kollektorloser Gleichstrommotor. 01 o o 10 Ein kollektorloser Gleichstrommotor hat mindestens ein Paar Wicklungsstränge (20, 21), die alternierend über je einen zugeordneten Transistor (57, 58) bestromt werden. Beide Transistoren werden mittels eines einzigen Rotorstellungssignals (UHall) über ein Widerstandsnetzwerk (53) abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Ein Schaltverzögerung (Millerkondensator 59, 60 oder Verzögerungskondensatoren 75, 76) bewirkt eine Verzögerung dieses Ein- und Ausschaltens. Durch eine Koppelkapazität (70) zwischen den Ausgängen (65, 66) des Widerstandsnetzwerks (53) erreicht man, daß bei der Kommutierung immer der gerade leitende Transistor abschaltet, bevor der andere Transistor leitend wird. Hierdurch werden Stromspikes in den Wicklungssträngen (20, 21) bei der Kommutierung vermieden. Die betrifft Erfindung motor nach einen dem O b e r b e g r i f f Gleichstrom- kollektorlosen des 1. Patentanspruchs d e r a r t i g e r Motor i s t b e k a n n t aus F i g . 7 d e r US - PS 4 374 347. D o r t w e i s e n b e i d e H a l b l e i t e r s t e u e r m i t t e l e i n e Ein auf. verzögerung Millerkondensator bewirkt und beim Ein- sich dabei ist größer als den b e i d e n die ein in Basis) daß Kreis dem g e r a d e bei zwangsläufig des hat Elektromotor der einen starkes gewisse Fall und Solche ist, ein schnelles des Ansteigen bevor Wicklungsstrang, wird. Es zwischen eine einem fast abgeschaltet Miller- Wenn nun was abschaltenden versehen Abschaltverzögerung ist, ein einem Verzögerung Strangpaares Transistors mit Transistors. die Abschalten dort sind solcher Ein betreffenden eines vorhanden anderen schließlich und erwünschte - gezeigt, verzögertes des Einschalten jeweils Einschaltverzögerung. Kopplung so b e w i r k t Strom des Praxis den m a g n e t i s c h e n Stromes meist eine - Widdungssträngen induktive durch der die zu v e r m e i d e n . Ausschalten in Kollektor (zwischen um H F - S c h w i n g u n g e n kondensator Halbleitersteuermittel Darlingtontransistoren, komplementäre sind, beiden Die Schalt- dieser führen Stromspitzen aber zu h o c h f r e q u e n t e n S t ö r u n g e n , zu u n e r w ü n s c h t e n M o t o r g e r ä u s c h e n , und s i e b e w i r k e n e i n e v e r s t ä r k t e B e l a s t u n g des g e r a d e abschaltenden Es ist Halbleitersteuermittels. deshalb eine kollektorlosen Diese der wird Maßnahmen. änderungen Verlauf, ansteigen an d e s s e n d.h. es (oder kann synchronisiert, es mit nicht das als beiden einer kurz solchen die durch gelöst Netzwerks eine das im w e s e n t l i c h e n Potential andere. Anordnung Abschalten. bei Kopplung Potential- denselben wesentlich Dadurch unerwünschte deren die erhalten werden Halbleitersteuermitteln vor bekannten im A n s p r u c h wechselspannungsmäßige Ausgängen und man v e r m e i d e t Wicklungssträngen lingt die genannten beiden des zu v e r m e i d e n . Erfindung Durch abfallen) an den Schaltvorgänge den des Steuerausgänge der nach Nachteile Erfindung, Gleichstrommotors Aufgabe angegebenen der Aufgabe schneller die zwang- Stromspitzen in Gleichzeitig geeigneter Auslegung, ge- 1 die beim Abschalten im jeweiligen so daß ein gesonderter setzen, US-PS 4374347 d a r g e s t e l l t müssen daher als sein als einen man nur sein dauer hat, die dauer des Bau des für überdies äußerst als gedruckte einem durchmesser von 22 mm a u f g e b a u t Hall-IC ragen. von und Dies ist deren erst von Bau m i t Lüfter um e i n i g e integrierter Einzelheiten und vorteilhafte findung ergeben sich aus dem im f o l g e n d e n der Zeichnung dargestellten, der Erfindung zu v e r s t e h e n d e n F i g . 1a und 1b eine zweisträngigen werden Eine einer Kreiseinem dieser über solche Ring die der nur Millimeter kleinen Innen- heraus- Abmessungen Elektronik durch die in Weiterbildungen keiner der beschriebenen Weise als Er- und in Einschränkung Ausführungsbeispiel, sowie aus zeigt: schematische kannter Zudem sind, 43 mm und 4 mm h a t , Weitere Es ist. wird. ermöglicht Unteransprüchen. erhöht, ganz wenige B a u e l e m e n t e auf wobei mit Erfindung Widerstände von Lebens- Motor nur Schaltung PTC-Widerstand für sie werden, Dicke besonders Bedeutung, Erfindung ein ggf. Wert ermöglicht. Außendurchmesser maximale die durch vorgegeben Teil Motoren mit eine Saldo da zum g r o ß e n Lebens- mechanische die denjenigen werden, ringscheibe - bestückt - als per benötigt hohe erfindungsgemäßen kompakter z.B. dagegen sehr Lebensdauer gebaut wechsel- Keramikkondensator eine auf Motors als ist also einen klein kann Schaltung sich mechanische welche aufweist, den so daß Schaltung der deshalb größer Zudem e r f o r d e r n erfindungsgemäße Steuerausgänge der regelmässig dessen die der und Lebensdauer durch die Für Kondensator, kann außerordentlich was ausgeführt werden, welche nur e i n e Diese kann bei einfachen und b i l l i g e n Typen k ü r z e r Kopplung Motors, die haben und hohe Kapazitätswerte müssen r e l a t i v im M o t o r . kleinen ausgeführt kann genannten die zu erwartende mechanische Lebensdauer des Motors. spannungsmässige der in der eingangs Elektrolytkondensatoren solche Kondensatoren relativ viel Platz auch wie sie z.B. sind, Lebensdauer haben. begrenzte in Wärme umzuim Motor e n t f a l l e n kann. Speicherkondensator Solche Speicherkondensatoren, im be- Energie durch analoge Schaltvorgänge Halbleitersteuermittel treffenden induktive Strang g e s p e i c h e r t e Bauart, kann, Darstellung kollektorlosen wie er bei der eines zweipoligen, Gleichstrommotors Erfindung be- verwendet den den 2 Fig. Aufbau für Schaltung nach Motors 3 Fig. 4 Fig. Motors Fig. nach Aufbau Schaubilder 5 1 zeigt Fig. einem zweipoligen Rotor ausgebildet ist, im B e r e i c h In den grauer Nordpol Farbe ferrit oder Pollücken und einem stabilen Motors die Form oberen etwa den Pol die Der ein läuft die der trapezförmig Induktion Induktion mit Südpol 11 ist radial als z.B. aus Barium- ausgebildet. Die beiden Teil, und m i t angedeutet 11 bei in Form der 11 in einer sind 12 seiner stromlosem Ruhestellungen Rotor Lüfterflügel Zustand durch be- Magnetisierung Richtung der angedeutet, auf des Pfeiles dem R o t o r ist. 15 des Motors 16 und einem Umrißform Diese den Rotor er und etwa für die befestigt Stator und symbolisch kann. ausgebildeten konstanter praktisch angedeutet. mit Pollücken. Ruhestellungen, 9 ist Der mit Bauart konstanten Rotor 14. 11 d i r e k t 10 b e k a n n t e r den Luftspalts der Wirkungsweise 1 zeigt Im B e t r i e b Bei der und 1, Fig. schmalen "Gummimagneten", Fig. zur zweisträngigen praktisch Schraffieren ebenfalls stimmt. des Schaltung Magnetring einer Stellen einnehmen des eines permanentmagnetisches sind des Wirkungsweise Magnetisierung und m i t durch 13 b e z e i c h n e t . beiden mit symbolisch magnetisiertes der des 4. dessen also die Kommutierung nach durchgehender Pole, 1 sind Fig. für der Motors Fig. 11, bekannten der Außenläufermotor als äußeren, Technik erfindungsgemäßen Erläuterung zur einen der 2, Kommutierung nach Schaltung Erläuterung des z.B. Motors, Stand 1, einer der dem Steuerung Fig. zur den aus die Schaubilder Steuerung Fig. einer eines 10 i s t als Doppel-T-Anker unteren Pol 17 a u s g e b i l d e t , Regenschirms und ganzen Polbogen umspannen, Nuten 18 und 19 e i n s c h l i e ß e n , in haben, welche denen also zwischen zwei mit einem welche jeweils sich beide fast zwei Wickijungsstränge 21 20 und einer Anschlüsse die des des Gleichstrom ein identisch dieselbe derselbe sich die 20 h a t den Punkt Diese Anschluß wird Darstellung Weise gleicher gewickelt nach Die der um e i n e sein, gemäß folgenden induktive Sensormittel, in am S t a t o r einer Winkelstellung der öffnung des Magnetfeld gibt abhängig hoch oder OS 22 21 k ö n n e n 39 in 167 b i f i l a r zwischen Kopplung versetzt Der Hall-IC der bei Drehung dessen Rechtecksignal darstellt, j e w e i l s etwa 180° e l . l a n g s i n d . 26 ü b e r Luftspalt dem S t a t o r p o l Ausgehend der von Stelle an nimmt der etwa zur öffnung wert d1 Luftspalt erreicht. identischen Der Verlauf. beschriebenen im B e t r i e b der die Art etwa in 26 ü b e r Nut 19, der Entstehung etwa wo er Luftspalt Diese er etwa der öffnung hier durch 11 g e s t e u e r t das ab, Rotors und das und entweder 11 p r a k t i s c h tiefe der Abschnitte 27 Luftspalt Weise ausgebildet. 14 g e m e s s e n , m o n o t o n b i s zu e i n e r Drehrichtung Grad sein Maximum 170 Grad wie el. 27 h a t , Magnetisierung wie Von d a erreicht. monoton ab seinen dargestellt Luftspaltform, eines sind 25, dem U h r z e i g e r s i n n , 16 und 10...15 an w e l c h e r 30 zu, des besonderer 18 nimmt, 26 w ä h r e n d Luftspalt ersten Nut in die dieser Signal hohe dem S t a t o r p o l 17 s i n d Hall-IC 25 w i r d ein Rotorstellung also ist, ein Rotors permanentmagnetischen von tief ist. hier entgegen ein der in Figuren 20 und gegenüber also 14, Drehrichtung Grad um e i n i g e der Wicklung 21 beim A n s c h l u ß 15 a n g e o r d n e t , 18 e n t s p r i c h t . o d e r Nut der entgegen über die zu e r h a l t e n . Rotorstellungsabhängige Der Falle d.h. 1b, den DE - wenn diesem In in der wie 15, Wicklung Wicklungen 20 u n d sich ergibt die Lehre enge fließt, Fig. bezeichnet, Wicklungssinn, a1, auch angewendet. Weise bevorzugter ihnen Punktdarstellung beim e1 e1 Die Wicklungen gleichen fließt. e2 und Die des Stators a2 nach von a1 e2. den nach Magnetisierung Gleichstrom ergibt a2. und a1 von mit a2 und 21 m i t sind. angeordnet 20 s i n d Windungszahlen gleiche wenn Wicklung Wicklungsstranges Wicklungsstranges 21 h a b e n d.h. zweisträngigen dargestellt, Minimaleinen im Z u s a m m e n w i r k e n des Rotors Reluktanzmoments 11, bis mit bewirkt bestimmter die auf kann Vermeidung zur eines statt mit Flachmotor der Motors Stator, ein oder einer höheren Polzahl, 2 oder Fig. auf d i e der ihn wie die z.B. Ausführungsform der Fig. DE - konkreten an einem ein OS 2 239 ein OS 28 35 keiner sondern 1 beschränkt, auch Art oder in also ist ist, Naturgemäß DE - Innenläufermotor, Erfindung Erfindung wird. - nach z.B. Die die 380 b e s c h r i e b e n 1 dargestellten 9 zeigt. dazu, nur z.B. 2 346 verwiesen Fig. eisenlosem werden, in in PS DE - Längen von verwendet mit der in ausführlich das wie Form, 167, Motor 210 Weise diese dient verständlich Beispiel zu m a c h e n . Fig. 2 zeigt z.B. aus ist. Eine eine 7 der Fig. 35 kann 24 o d e r 48 V) Anschluß über einen Parallel IC 25 auf 50 Plusleitung Basis zur eines al des Diode 57'. sein ist. 21 v e r b u n d e n , des Der Die den 49, ist eine 12, einem mit Anschluß angeschlossen. die am H a l l - Spannung e1 führt der 57, 50 zur vom A u s g a n g Widerstand 56 führt vom Ausgang der ein Emitter des Transistors und des zum T r a n s i s t o r Kollektor sein Basis 55 vom A u s g a n g 58, 20, Transistors ist mit dessen Antiparallel Zwischen an e i n e r mit antiparallel zu Wicklungsstranges 57 liegt dem A n s c h l u ß anderer 33 und 20 und 21 35 sind der an des a2 Anschluß zum T r a n s i s t o r Leitungen Wicklungen 58 e2 ist mit dem A n s c h l u ß ihm eine liegt an d e r 20 l i e g t 58 l i e g t liegt durch Minusleitung ein 35; Wicklungsstranges an d e r eine 33 Plusleitung Diode 58'. Speicherkondensator bifilare 50 57 35. Kollektor liegt. Anschluß bekannt 347 anderen 33 die Widerstand 33 v e r b u n d e n , Der Emitter der und Wicklungsstranges Minusleitung 45. Typ Plusleitung Der 54 npn-Transistors komplementärer der Widerstand 33, seinem Plusleitung pnp-Darlingtontransistors zur sie Der A u s g a n g 50 des H a l l - I C 25 i s t 53 m i t d r e i W i d e r s t ä n d e n 54, 55, 56 Widerstandsnetzwrk Der 47 25 Hall-IC Der Zenerdiode eine liegt Diode eine wie 1, PS 4 374 US - 35 und m i t 48 an d i e 5 V regelt. angeschlossen. eines sein. Minusleitung ihm zu z.B. an e i n z.B. Widerstand Fig. und UB' z.B. von e i n e r B a t t e r i e , (z.B. am M i n u s p o l d i e s e r B a t t e r i e angeschlossen an d i e der Motor über 33 l i e g t Betriebsspannung Minusleitung den erwähnten bereits Plusleitung positiven für Schaltung Wicklung eng die Darstellung ist mit nach und Basis Basis Transistoren verlangsamen 57 und 58, reduzieren und beim fließt ein 16 w i r d in des 57 und damit kehrten Fall hat Steht der die Transistor 58, dem H a l l - I C und Transistor also am A u s g a n g 57 beiden 16 w i r d sein d.h. a2, 17 ein der 50 n i e d r i g , und deshalb 57 w i r d leitend. Netzwerk leitend, dem e i n e n 57 und Transistoren der so w i r d 58 w i r d mit Transistor Wenn dem H a l l - I C Ausgang 35, 25 im u m g e Wicklungs- der gegenüber, also Südpol. und 25) der der dem H a l l - I C also Transistor ein nach wird Transistor aufgebaute 57 e i n , dagegen 14 e r g i b t . Man kann der Schaltet der Minusleitung der vom induktive Statorpol in Südpol Kapa- Weise Hall-IC also 25 e i n sperrt. 50 d i e 11 b e i der positiv, Bauelementen passiven und einen 20 e i n g e s c h a l t e t , wird der z.B. Statorpol Drehrichtung Potential 50 h o c h , aus Rotors Kollektor Ausschalten e2 von Stellung, einem und Nordpol. der 58 m i t Transistor 11 g e g e n ü b e r s t e h t , des sich Ausgang signal und gegenübersteht, umgekehrt der Strom ein Wicklungsstrang das etwa der fließt Nordpol (Südpol Nordpol sperrt ein 57 Schwingungen. der und e1, 17 d a g e g e n Rotors damit 21, also ein nach 1 dargestellten Fig. Nordpol strang 25 e i n so der auf dessen zwischen Gegenkopplung Ein- diese z.B. Transistor die hochfrequente Motors a1 von 58 e i n . Statorpol der Strom des Statorpol Transistor In Betrieb ein der Südpol, reduzieren das auf Der dessen eine bewirken e2 w i r d Transistor zwischen und Schaltspitzen, Schaltet der Basis zur der ist a2, der Millerkondensatoren, 150 pF h a b e n , von Kollektor so Diese liegt. zitätswert 1b v e r w i e s e n . Ebenso liegt. und e1 a1, 59 v e r s e h e n , 60 v e r s e h e n , Millerkondensator und 1a und Fig. Millerkondensator einem Kollektor Anschlüsse der Bezüglich gekoppelt. Ausgangs- 58 ü b e r das 53 g e g e n p h a s i g an- steuern. Die Millerkondensatoren Geschwindigkeit erwiesen, stark daß wirkt als wird Hallspannung auf Reduzierung beim Es h a t beim Ausschaltvorgang, Weise Probleme Fig. 3 Bezug uHal1 60 r e d u z i e r e n Schaltvorgänge. diese überraschender Hierzu der 59 und ergeben wie sich erläutert aber in Einschaltvorgang und daß sich die der Praxis weniger hieraus in können. genommen. D i e s e z e i g t b e i am A n s c h l u ß 50. Wird d e r Motor nach A) die Fig. 2 z.B. mit etwa 12 V und sie springt und 12 V betrieben, O V, haben t3 t1, t2, die Drehung des 3B z e i g t Fig. von jeweils Rotors die 58. Wie man und der Transistor Spannung Wert hat. punkt t1 1,4 durch auf Null. Wenn d i e s e Umgekehrt fängt Transistors so daß sie Wertes gleiche Abstände zwischen ist weil da 12 V auf O V, Zeitpunkte t 0 , von 180° eL, b e z o g e n auf ist uBE d e r T r a n s i s t o r e n den Z e i t p u n k t e n t 0 Basis-Emitter- seine Hallspannung uHall einen hohen 57 g e s p e r r t . Transistor Zum Z e i t - der der Zeitpunkt 10 % i h r e s t aus Wertes zu dem d e r er- Tran- ist. zum Z e i t p u n k t hat, vorherigen erreicht, t1 die Basis-Emitter-Spannung 57 an, n e g a t i v e r zu w e r d e n , s c h o n nach e i n e r k u r z e n Z e i t erreicht Z.B. die Spannung 58 a b g e s c h a l t e t sistor Die 11. geht, u H a l l auf N u l l , und d i e S p a n n u n g uBE58 den M i l l e r k o n d e n s a t o r 60 b e w i r k t e n V e r z ö g e r u n g , einer ist von 12 V. 58 l e i t e n d , Gleichzeitig hat, t3 O V auf erkennt, mit reicht Rotors 11. V beträgt, springt und t1 zwischen Hallspannung Basis-Emitter-Spannungen 57 und t1 des Lage Zeitpunkten t2 zum Z e i t p u n k t diese springt der nach je zu den so bei dem der und zwar recht des schnell, t e i n 90 % i h r e s v o l l e n 57 e i n g e s c h a l t e t Transistor wird. tein l i e g t also z e i t l i c h vor dem Zeitpunkt t a u s , d.h. d i e als d i e j e n i g e Steigung du/dt der einschaltenden Kurve uBE57 ist s t e i l e r Zeitpunkt t l , und f o l g l i c h der ausschaltenden Kurve uBE58 zum Der Zeitpunkt sind beide T r a n s i s t o r e n 57 und 58 g l e i c h z e i t i g Da die beiden Wicklungsstränge 20 und 21 induktiv das Einschalten bewirkt des magnetischen gleich zu bleiben, Flusses des Stranges im Stator bewirkt diese miteinander 20 zum Zeitpunkt 15, und da dieser Reduzierung kurz l e i t e n d . tein Fluß gekoppelt sind, eine Reduzierung das Bestreben hat, einen entsprechenden Anstieg des i58 durch den T r a n s i s t o r 58 und den Strang 21, um diesen Effekt zu Hierdurch erhält man hohe Stromspitzen 62, 63 beim A b s c h a l t kompensieren. und diese Stromspitzen können vorgang, wie das in Fig. 3C d a r g e s t e l l t i s t , Stromes zum Zweifachen des Anlaufstromes e r r e i c h e n , der durch den ohmschen Widerstand des b e t r e f f e n d e n Werte bis Stranges begrenzt ist. Diese S t r o m s p i t z e n d.h. des Stromes, können fachen Gleiche eine oder selben Statt der gleichwirkende Teile wie dort wie bezeichnet in Diode bei 47 der 2 Fig. ein- PTC-Widerstand des Blockierung Hall-IC Ausgang der 65, welcher als führt, hat das den- nicht des Darlingtontransistors leitersteuerelement Zwischen diesen deren 66 steuert und die Ausgang ist Zenerdiode 53 h a t der einen Darlingtontransistors der 66, eine dient. Ferner Steuerelektrode zur als ebenfalls Koppelkapazität diese ist, Ausgänge Halb- ähnlich 54 und an den A u s g ä n g e n zu m a c h e n . vom H a l l s i g n a l uHall d a h e r in sich 56 r e l a t i v vollständig. - Versuche Diese Potential- 50 g e Tendenz, aber w e i l am A u s g a n g der hochohmig an den 70 v o r g e - wechselspannungs- Potentialänderungen Potentialänderungen 58 n i c h t des 58 f ü h r t , möglichst entsprechen Widerstände die es und werden änderungen die eine dient. Aufgabe einander daß Halbleitersteuerelement Ausgängen zu k o p p e l n Aufgabe 4 hat Fig. so ist ihr) stromlos Motor Netzwerk aufgebaute 53 e i n e n Netzwerk zu dessen nach Schaltung Steuerelektrode zur 57 65 und gewöhnlich mit kann. Elementen passiven aus 25 d e r 2 entfallen Fig. mäßig und 11 den Rotors Spannungs-Stabilisierschaltung, sehen, 2 werden 64 v o r g e s e h e n , eingebaute 49 d e r Motors. Fig. zusätzlich (oder Der und sehr einer erfindungsgemäßen zu m a c h e n . sich mit Stromspitzen eines 4 ein ist, die daher beschrieben. Fig. Das sind Schaltung Bezugszeichen nochmals es und Maßnahme. 4 zeigt bei diese beseitigt Erfindung Fig. bewirken Radiostörungen unerwünscht. äußerst Die anderem unter Basen haben sind, der entsprechen Transistoren gezeigt, daß 57 diese K o p p e l k a p a z i t ä t 70 W e r t e im B e r e i c h von e i n i g e n h u n d e r t p F b i s 1 µF h a b e n k a n n , a l s o in einem G r ö ß e n b e r e i c h von m i n d e s t e n s 1 : 1000, ohne daß sich an d e r Funktion wesentliches ändert. Optimal sind ordnung nF, nach also kondensatoren Zu hohe beim Einschalten 58 leitend führen 3...5 z.B. werden, kann. daß Die können kaum mehr die Fig. 5 erläutert Fig. 5A z e i g t - Hall-IC auf 25. O V. dahin die wie Dadurch Durch die 70, ändern beim des d.h. sich kann. die in der 58 Durch diese Gefahr man Strom- von t1 am A u s g a n g z.B. von des 71 und in die uBE57 Transistors und 72 ein Astes sich Millerden des im w e s e n t l i c h e n Zeitpunkt praktisch an der Zeitabschnitte 57 und den und d e s uBE58 72 von u B E 5 7 . A n d e r s jedem zu Weise bis 71 von Spannung kurzen gleicher nun Astes werdenden dieser für die nur etwa durch Koppelkapazität nicht Äste Einschalten wesentlich 73 und des 74 Tran- t2. Parallelität iS7 sich 70 e r g i b t des durch verzögert Basis-Emitter-Spannung 50 d e s 12 V plus uBE58 v e r z ö g e r t durch ebenfalls wird, nämlich gilt 70. Koppelkapazität zwar unterscheiden zum Z e i t p u n k t Ströme Koppel- 100 pF e r h ä l t und b e i h o h e n Hallspannung und 58, Äste sie während Ausschalten die der abfallenden die und Das 57 u n d Basis-Emitter-Spannung negativer haben du/dt, sistors daß die 59, Gleichspannung, die die Gleichzeitig Verlauf ausgedrückt, eine die zum Z e i t p u n k t Koppelkapazität ansteigenden, hoch Ladevorgang 57 n e g a t i v e r . paralleler dasselbe 3A - Fig. springt Millerkondensator Transistors sehr Unter pF. ist 500 pF) Transistors 60. 220 etwa Wirkungsweise sinkt leitenden Keramik- größer. Diese kondensator ab (etwa wesentlich spitzen durch Transistoren Schaltverzögerung, gewünschte Kapazitätswerten Größen- zu h o h e n W e r t e n e b e n f a l l s s t ö r e n d 59 und 60 h a b e n b e v o r z u g t W e r t e bei 100 b i s etwa von beide Entladevorgänge Millerkondensatoren im B e r e i c h den der zu S c h w i e r i g k e i t e n beim A n l a u f b e i S c h w a n k u n g e n der B e t r i e b s s p a n n u n g UB e n t s p r e c h e n d e L a d e - ' o d e r k a p a z i t ä t 70 a u f t r e t e n , was wirkt. können Lebensdauer durch kurzzeitig in u.U. was Auch Werte Werte deren führen Kapazitätswerte dazu, Solche nF. werden, dargestellt ist. Erkenntnissen derzeitigen iS8 des Spannungsverlaufs beim Ausschalten wird vermieden, nennenswerte Strom- diese wie haben, spitzen nicht Kommutierung Wenn ganz w e s e n t l i c h T r a n s i s t o r e n 57 und 58 b e i zu mehr sein leitend gleichzeitig der können. Spannung Transistor der erwünschte - leitend. Stromlücke Strom also entsteht Es eine - die sehr Zu dem zum K o m m u t i e r u n g s z e i t p u n k t . zu dem s i c h Zeitpunkt , der durch also, Störspannungen beiden e r s t -0,4 uBE57 Z e i t p u n k t noch n i c h t auch Es g e l i n g t von 1,4 V auf 1 V a b g e s u n k e n i s t , uBE58 h a t gemäß F i g . 5B d i e S p a n n u n g Sperrt, V erreicht, d . h . d e r T r a n s i s t o r 57 i s t zu d i e s e m die z.B. so daß die weil 5C z e i g t . Fig. Maßnahme einfache reduzieren, das uHall ä n d e r t , b e g i n n t T r a n s i s t o r zu s i n k e n , wie das F i g . Spannung im l e i t e n d e n 5C zeigt. Außerdem bei der 45 e n t f a l l e n , sator derlich ist Motors Bei kann und 4 wird durch Transistoren 57 und freiwerdende induktive schaltenden der Weise wird. Da n ä m l i c h klein ist, wird z.B. nicht die Transistor dauer und impulsen, auch bei in die daß die wurde. der und Abschalten 21 20, von dergleichen di/dt beim im a b - diesem in abgegeben Abschalten rel. S p a n n u n g k l e i n , so d a ß F r e i l a u f d i o d e im b e t r e f f e n d e n der die (Vergl. Die 58'.) Vorgang in Fig. 2 dargestellten zu v e r n i c h t e n d e verlaufenden diesem Dies beim des induzierte wird. und die oder Lebensdauer Abschaltvorgänge Wärme u m g e s e t z t Kühlkörper 2 erfor- Fig. erläutert Stränge der Speicherkonden- die ggf. langsamen Energie Energie Abschaltvorgang entsteht ohnedies erfolgt ohne negativen d.h. ohne Beeinträchtigung Transistor, ohne rel. nach bereits Stromänderung langsam Wärme u m g e s e t z t . betreffenden Praxis eingangs über die 57' Transistors - der 58 e r r e i c h t , erreicht dem r e l . in Spannung Freilaufdioden bei Schaltung die Transistor üblichen der das 4 der Fig. bei dort wie begrenzt, Fig. der der nach Schaltung Zenereffekte entsprechende mit ihren sehr des betreffenden Wärme - Durchbruch der störenden Hochfrequenzstörungen wird in im Lebens- Strom- bewirken könnten. Für eine folgende Betriebsspannung Werte: UB von 24 V e r g e b e n sich bei Fig. 4 Motor mit 28 210, 35 Die bifilarer kann 3000 nach Widerstände als flache die Bauelemente auf einer mit Außendurchmesser von 22 mm a n o r d n e n . 58 h a t dann der Hall-IC eine Platine 25 und klein einem werden. gebaut Platine Innendurchmesser 57 u n d Darlingtontransistoren Dicke PTC-Widerstand der 5 W. ca. kreisringförmigen der eine OS DE - Dickschichtwiderstände 43 mm und von Einschließlich solche 2 der Fig. außerordentlich man d i e und vierpoliger Leistungsaufnahme U/min, ausbilden einem entsprechend 4 kann Fig. ein ist Ausführungsbeispiel Wicklung Drehzahl Schaltung Z.B. diesem bei Der Motor 64 von ein nur paar 4 mm, wobei n u r mm ü b e r s i e h i n a u s - r a g e n . Das e r m ö g l i c h t den Bau a u ß e r o r d e n t l i c h k o m p a k t e r M o t o r e n m i t e i n e r s e h r h o h e n L e b e n s d a u e r , da d i e K e r a m i k k o n d e n s a t o r e n 5 9 , 60 und hohe bei 70 auch Lebensdauern In m a n c h e n Fällen da fallen, z.B. Kondensator 59 66 g e k l a m m e r t mehr oder IC 25 kann man kann auch die für liefert. Weise den stark jeden für Hubs der große die hohem Motors Sensor Selbstverständlich viersträngige oder so sein. eignet der Signal sich 60 e n t - 70 z.B. der und durch ist, Statt verwenden, Spannungshub, ein 59 o d e r die an den A u s g ä n g e n 65 u n d 21 k ö n n e n b e i der E r f i n d u n g gekoppelt Transistors, und 58 w i r k s a m 20 und äquivalenten verstärkt Koppelkapazität Potentiale induktiv mit Kondensatoren Transistor Stränge zwischengeschalteten niedrigen einer rel. Die werden. stellungs-Signalquelle eines auch 70 o h n e d i e s weniger eines Betriebstemperaturen haben. über Koppelkapazität hohen den die sechssträngige ein mit des also z.B. Hall- jede Rotor- am A u s g a n g Rotorstellungssignal hdem Erfindung Motoren, Spannungshub in gleicher wobei dann die Schaltung wie sind aber zweisträngige Statt zeigt. auch Die oder und aber benötigt. dadurch bewirkt Ausgang Verzögerung signals die 35 e i n den gleich groß Aufbaus kleinere 70 f ü r gemacht Schaltung und kleinen auch dem P u n k t 50 und Transistoren die dem um d i e des dann 57 und Halldaß erscheint, ist, 50 u n d eingeschaltet Flanken Wichtig vorhanden beide 59 Konden- einschaltet, negativen zu m a c h e n . die 58 g e s c h a l t e t dem P u n k t zwischen und alter- Schaltverzögerung Widerstand Schaltverzögerung erfindungsgemäße 57 bzw. 4 zwischen Fig. zweckmässig wirksam 60 kann man Verzögerungskondensator positiven Weise einfachen in bei Koppelkapazität gleicher Die kann daß Ausführungsbeispiel Millerkondensator Alternativ 25 e i n e n eine Transistoren die Anwendung 76 v e r w e n d e n , 75, da man h i e r f ü r Hall-IC etwa irgendwo 59 und einem werden bevorzugte das bevorzugt, man dann des der mindestens werden, Minusleitung wobei Emitter mit Lösung 60 w i r d wird, sie Millerkondensatoren satoren der wie Motoren, verdreifacht Die ist. geläufig Verzögerungskondensatoren Basis zwischen sind. der oder verdoppelt dem Fachmann das muß, nativ entsprechend durch 58 i n wird. erfüllt - trotz Volumens - alle ihres extrem Anforderungen an e i n e h o c h w e r t i g e K o m m u t i e r a n o r d n u n g . Außerdem i s t ein M o t o r m i t d i e s e r S c h a l t u n g in s e h r e i n f a c h e r W e i s e r e g e l b a r , z.B. bei einem stands, zahl Lüfter um b e i mittels niedrigen zu e r h a l t e n , w ä h r e n d drehzahl zunimmt. eines in Reihe Temperaturen -mit NTC-Wider- geschalteten eine zunehmender niedere Lüfterdreh- Temperatur die Lüfter- 1. K o l l e k t o r l o s e r Gleichstrommotor mit mindestens einem Paar von Wicklungssträngen (20, 21), von welchem Paar der eine Wicklungsstrang (21) mit einem Ende (a2) über Halbl e i t e r s t e u e r m i t t e l (58) eines Leitungstyps mit dem einen Pol (z.B. Minuspol 35) eines Gleichstromnetzes (UB) und der andere Wicklungsstrang (al) über H a l b l e i t e r s t e u e r m i t t e l (57) des entgegengesetzten mit dem anderen Pol (z.B. Pluspol 33) des G l e i c h s t r o m n e t z e s , stellungsabhängigen Sensormitteln verbindbar wobei ferner der eine Wicklungsstrang (z.B. Pluspol an den einen schlossen i s t , (el) wobei ferner kondensatoren gesteuert von r o t o r - ist, (21) mit seinem einen 33) und der andere Wicklungsstrang Pol Leitungstyps (25), alternierend Pol (20) mit einem Ende (z.B. 35) des Gleichstromnetzes Minuspol eine Schaltverzögerung Ende (e2) an den anderen (20) mit seinem anderen Ende im Betrieb ange- (Millerkondensatoren 75, 76) für mindestens eines 59, 60; Verzögerungsder H a l b l e i t e r s t e u e r m i t t e l (57, 58) v o r - gesehen i s t , und an einem Ausgang (50) der r o t o r s t e l l u n g s a b h ä n g i g e n werk (53) aus passiven Bauelementen angeschlossen i s t , (65, 66) zum Ansteuern der Steuerelektroden (57, 58) entgegengesetzten Leitungstyps Sensormittel (25) ein Netz- das zwei Steuerausgänge der beiden H a l b l e i t e r s t e u e r m i t t e l aufweist, um mit dem Signal (uHall) an diesem einen Ausgang (50) beide H a l b l e i t e r s t e u e r m i t t e l (57, 58) zu s t e u e r n , dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen eines im wesentlichen Ubereinstimmenden Verlaufs der Potentialänderungen (Fig. 5B: 71, 72 bzw. 73, 74) an den an die S t e u e r ausgänge (65, 66) dieses Netzwerks (53) angeschlossenen Steuerelektroden der beiden Halbleitersteuermittel miteinander gekoppelt (57, 58) diese (70) sind. Steuerausgänge (65, 66) wechselspannungsmäßig 2. Motor den nach Motor Motor nach einem 3, Motor nach einem dadurch 7. im B e r e i c h Verzögerungsglied sator (59, 60), Motor nach Anspruch Motor etwa Motor mit dadurch nicht die nach zeichnet, zur Motor 6, als (59, etwa Aufnahme die der 7, 60) 400 mindestens daß enge Stranginduk- geTransistoren (57, Transistoren einen (70) dadurch pF, 60) (59, einen Millerkonden- den einem (i57' Kapazitäts- kleineren aufweist. bevorzugt der bei Stromimpulsen daß gekennzeichnet, komplementären von einen ca. der im B e r e i c h Kapazitätswert einem daß gekennzeichnet, überlappenden Koppelkapazität Anspruch 100 b i s gekenn- dadurch dieser vorzugsweise etwa aufweist. Millerkondensator kondensator 76), einer Koppel- bis eines 21) eine Ansprüche, die dadurch (20, vorzugsweise mindestens der nach von Wicklungsstränge (75, daß 10-9 etwa Halbleitersteuermittel daß ein i58) wert 9. und aufweisen, etwa von Ansprüche, vorhergehenden die 58) zweipulsigen 8. der daß d i e K o p p e l 10-10 b i s e t w a gekennzeichnet, vorhergehenden beiden daß kennzeichnet, zwischen Koppelkapazität gekennzeichnet, im B e r e i c h Wert der die dadurch paares eine i n d u k t i v e Kopplung, t i v e Kopplung, a u f w e i s e n . 6. eine 66) (65, Wert einen (70) daß zeichnet, einen Anspruch kapazität 10-8 F h a t . 5. 2, Anspruch nach daß gekennzeichnet, ist. (70) kapazität 10-6 F h a t . 4. dadurch Steuerausgängen vorgesehen Motor 1, Anspruch beiden (70) 3. nach Miller- von 150 pF, aufweist. 1 - dadurch Ansprüche 8, Halbleitersteuermittel Wicklungssträngen (20, 21) bei gekenn(57, der 58) Kommutierung bildet 10. abgegebenen induktiven Energie ausge- sind. Verwendung gehenden weise jeweils eines Motors Ansprüche eines mindestens zum A n t r i e b Axiallüfters Gerätelüfter). nach von eines kurzer einem der Axiallüfters, Länge vorhervorzugs- (sogenannter