本发明专利技术涉及用于整流子串励电机、特别是通用电机的转速调节的方法和电路装置，该电机由一交流电压源（２２）通过一与电枢绕组（１２）和磁场绕组（１４，１６）串联的、由一控制单元（２８）根据转速给定值控制的半导体开关元件（１８）供电。作为输入信号，控制单元（２８）一方面得到相应于电机（１０）通电时的总电压降（Ｕ↓［Ｍｏｔ］）一个信号，另一方面得到相应于仅电枢（１２）上的或者电枢（１２）上和磁场绕组（１４，１６）的一部分（１４）上的电压降（Ｕ↓［Ａ］，Ｕ↓［ＦＡ］）的、用于电机电流（Ⅰ）的量值的代用信号。控制单元（２８）的输入信号与存储在那里的电机典型的、励磁场（１４）上和／或电枢（１２）上的电压特性曲线相比较，根据偏差形成用于半导体开关元件的控制信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及按照独立权利要求1和8种类所述的用于整流子串励电机、 特别是通用电机的转速调节的方法和电路装置。
技术介绍
这种电路装置在原理上是已知的，在这里，在所谓UI-调节范围内作为 用于控制电机的输入参数感测施加的电机电压和通过一个安置在负载电路 内的分流器感测电机电流。例如在DE34 22 458C2中已经介绍了这种转速 调节，它示出了装有一个作为开关元件的三端双向可控硅开关和一个作为 通用电机主电路中的电流测量元件的低欧姆电阻的电路装置。原则上说， 这种电路装置的工作是令人满意的，然而该电路装置成本比较高， 一方面 是由于低欧姆的精密电阻，另一方面是由于比较贵的用于提供和处理电机 电流测量信号的电路装置。
技术实现思路
本专利技术的任务是，给出一种用于调节整流子串励电机的的方法和电路 装置，该调节允许以低的电路花费精确且价格便宜地调节电机转速。这通 过独立权利要求特征部分的特征达到，其中，不再需要感测电机电流作为 控制单元用的输入参数。取而代之，将与电机电流I具有已知关系的电枢电 压降UA或者优选将更容易感测的、电枢绕组上的和磁场绕组的一部分上的 电压降UpA用作电机转速调节时的另外的控制参数。这些电压降的变化则可以代替与电机负载相关地产生的电流变化作为调节参数供电路装置的控 制单元用。取消了直接感测电机电流的必要性。证实有利的是，在通用电机结构对称的情况下，除了电机总电压信号 外，控制单元还得到一个相当于电枢上的和两个相同的磁场绕组部分中的 一个上的电压降的总和的信号。该总和电压可以毫无困难地在电机上量取，特别是当同时感测电机的半导体开关元件上的已知的并且基本恒定的电压 降时，这样，具有固定参考电势的测量点直接位于通向交流电压源的、与 接地端连接的馈导线上。符合目的地，包括电机半导体开关元件上的电压 降在内下，电机上的总电压降也直接在通往交流电压源的馈导线上量取。感测用于整流子串励电机的转速调节的电压值也可以替换地这样进 行除了电机总电压独自作为电机电流值的代用信号外附加求出电枢上的 电压降。然而因为该电压降没有固定的参考电势，所以测量信号必须在一 差分放大器中处理。为了提高在感测感兴趣的测量电压变化时的测量精度，符合目的的是， 在电机上的总电压降没有不变的电压分量的情况下确定所述测量电压变 化。这以特别简单和有利的方式通过此达到特别是给由电枢上的和磁场 绕组的一部分上的电压降的总和构成的测量电压UFA叠加一个向反的直流 电压(Ue)，该直流电压至少部分地补偿该不变的电压分量。在最简单的 情况下这可以通过此发生给测量电压叠加一个恒定直流电压，例如通过 在测量电路中接入一个齐纳二极管。通过此，在齐纳二极管上下降的、与 测量电压反向的、恒定的直流电压的量不被计入输入给控制单元的测量电 压中，使得感兴趣的变化的测量电压分量变大。叠加给测量电压的直流电 压的大小相应于所感测的电机电压变化地构成，通过此明显改善电压补偿。 这可以在电路技术上以简单的方式通过一个电流源来实现，其方式是，通 过控制单元的一个端口根据所施加的电机电压来控制一个在测量电路中与 测量电阻串联的晶体管。这在最简单的情况下是一个双极的晶体管，它用 其发射极连接到交流电压源的与电路装置接地端连接的连接导线上，用其 集电极通过测量电阻与电枢的背离电路装置接地的端子连接。因此，给测 量电压叠加的直流电压的大小可通过控制单元本身以特别合理的方式这样 改变使得只有测量电压变化还可在晶体管集电极上看到。由从属权利要求和实施例说明中可知道按照本专利技术方法和用于实施本 方法的电路装置的其他细节和构造。附图说明在附图中示出图1 用于整流子串励电机的转速调节的按照本专利技术的电路装置，该转速调节不用电流测量元件只通过感测合适的测量电压就可实现，图2 用相应于电机上的不同的总电压降的特性曲线族描述可在电枢 上和磁场绕组的一部分上感测的、作为电机电流I的函数的测量电压UFA，图3 对电机的与电枢上和磁场绕组的一部分上的电压降UpA相关的、 在不同的转矩或者负载力矩M。至Mn时的不同的转速特性曲线族的描述。具体实施例方式在图1中用IO标记一个通用电机，它具有电枢12和两个相同的磁场 半绕组14和16。电机10通过一个呈三端双向可控硅开关18构型的半导体 开关元件以及通过导线20与交流电压源22的一个端子连接。电机10通过 导线24在交流电压源22的另一个极上与其另一个端子连接。另外，馈导 线20与作为电路装置参考电势的接地端26连接。通过微控制器28形式的控制单元来控制电机10，该微控制器通过一个 输入端30和一个作为电势计32示出的调节装置得到转速输入信号ns。 。微 控制器28的一个输入端34与导线20连接，为了电网同步，微控制器的另 一个端子36通过一个例如1M Q的串联电阻与通向交流电压源22的馈导线 24连接。在图中没有示出对微控制器28的直流电压供给，它以公知的方式 由一个例如5V的稳压电源进行。作为用于电机10的转速调节的控制参数， 一方面，电机上的总电压降 UM。t供微控制器28使用，另一方面，由电枢12、磁场半绕组14和三端双 向可控硅开关18组成的串联电路上的电压降UfA或者可选择电枢12上的 电压降UA作为电机电流I的量值的代用信号供微控制器28使用。在感测总电压降UMOT以及在感测测量电压Ufa吋，三端双向可控硅开关18上的大约2V的基本恒定的电压降也被一起包括在内，因为在导线20上的电机 10的外端子比较容易被接触到。三端双向可控硅开关18上的电压降对于测 定转速来说是不引起注意的。微控制器28 —方面通过输入端34、另一方面通过输入端40和42得到 测量电压UMor和UFA。在这里，磁场绕组16的外端通过导线24、 一个合 适的测量电路或者测量值处理装置43和导线44与微控制器28的输入端40 连接，用于感测总电压降UMOT。在电枢12上和磁场半绕组14上的电压降 UfA通过电阻46和48从电枢绕组12的端子66到达微控制器28的输入端42。在这里，电阻46和48之间的连接点50通过晶体管52的集电极发射 极段以及通过导线53与导线20连接。晶体管52的基极通过一个串联电阻 54与微控制器28的一个端口 56连接。附加地，在导线20和微控制器28 输入端42之间连接一个电容器58，用于使测量信号平滑。替换感测测量电压UpA,也可以感测电机10的电枢12上的电压UA作 为用于电机电流I的量值的代用信号，如在图1中用虚线示出的那样。在这 里，在电枢绕组上的电压UA输入差分放大器60的输入端，该差分放大器 的输出端处于微控制器28的输入端62上。通过微控制器28的输出端64 控制三端双向可控硅开关18。按照本专利技术的方法和所建议的电路装置如下工作在连接交流电压源22和在电势计32上预给定转速给定值ns。n后，三端 双向可控硅开关18通过微控制器28被转换到导通状态，电机电流I流过电 枢12的绕组和两个磁场半绕组14和16。电机10上的总电压降Umot包括 三端双向可控硅开关18上的电压降通过输入端34和40到达微控制器28。 此外，在输入端34和42之间有一个相当于电压UFA的电压信号，该电压 在电枢12、磁场半绕组14和三端双向可控硅本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于整流子串励电机、特别是通用电机的转速调节的方法，该电机由一交流电压源通过一与电枢绕组和磁场绕组串联连接的、由一控制单元根据转速给定值控制的半导体开关元件供给电流，其特征为，作为输入信号，一方面将一个相应于通电流（Ｉ）时电机（１０）上的总电压降（Ｕ↓［Ｍｏｔ］）的信号输入给控制单元（２８），另一方面将一个相应于仅电枢（１２）上的或者电枢（１２）上和磁场绕组（１４，１６）的一部分（１４）上的电压降（Ｕ↓［Ａ］，Ｕ↓［ＦＡ］）的、用于电机电流（Ｉ）的量值的代用信号输入给控制单元（２８），在控制单元（２８）中将这些信号与存储在那里的、电机典型的、励磁场（１４）上和／或电枢（１２）上的电压的特性曲线（Ｕ↓［Ａ］，Ｕ↓［ＦＡ］＝ｆ（Ｉ，Ｕ↓［Ｍｏｔ］））相比较，根据偏差（ΔＵ↓［Ａ］；ΔＵ↓［ＦＡ］）形成用于半导体开关元件（１８）的控制信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K登格勒，R韦尔特，B克勒，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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