Um eine angemessene Belüftung von Wohnräumen, Büros und kommerziell genutzten Bereichen wie Küchen, Tischlerwerkstätten und anderen Betrieben zu gewährleisten, werden vorzugsweise Lüfter verwendet, die mit einer Regelung ausgestattet sind. Die Regelung kann zum einen zentral ausgelegt sein, so dass sie mehrere Geräte und Sensoren verbindet. Zum anderen kann aber auch jeder Lüfter über eine eigene dezentrale Regelung verfügen. Dezentrale Regelungen bieten den Vorteil, dass sie einfach und kostengünstig sind und sich bequem nachrüsten lassen. Durch Angabe von Industrienormen für einen Lüfter kann für einen gegebenen Anwendungsfall ermittelt werden, ob ein Lüfter bestimmten Anforderungen wie beispielsweise garantiertem Luftdurchsatz, sparsamer Verwendung von Heiz- bzw. Kühlenergie, Vermeidung von Über- und Unterdruck sowie geringem Stromverbrauch genügt. Beispielsweise wird durch Industrienormen eine definierte Abhängigkeit zwischen Druckdifferenz und Volumenstrom vorgegeben.

Für die oben genannten Anwendungen sind insbesondere robuste Lüftermotoren geeignet, die außerdem über ein ausreichendes Drehmoment zur Erzielung eines gewünschten Luftstroms verfügen. In diesem Zusammenhang hat sich die Verwendung bürstenloser Motoren wie zum Beispiel von Spaltpolmotoren, bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) und Synchronmotoren bewährt. Bei Lüftern ist es im allgemeinen erforderlich, dass der Lüftermotor in einer definierten Drehrichtung betrieben wird. Während diese Eigenschaft bei einem Spaltpolmotor durch die Konstruktion gegeben ist, wird die definierte Anlaufrich- tung bei anderen Motortypen im Allgemeinen durch die Ansteue- rung und/oder besondere konstruktive Merkmale gewährleistet. Beispielsweise ist es bekannt, zum Starten von ein- oder zweiphasigen BLDC Motoren eine sogenannte Hilfswicklung zusehen .

Aufgaben der Anmeldung umfassen das Bereitstellen einer ver- besserten Motorsteuerung zum Starten eines Lüftermotors, zum Betrieb des Lüftermotors sowie zum Einhalten eines vorgegebe- nen Volumenstroms. Die Anmeldung offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines vorgegebenen Volumenstroms eines Lüfters mit einem Lüftermotor, insbesondere mit einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor. Hierzu wird eine ersten Spannung U(t 1) zu einem ersten Zeitpunkt t 1 innerhalb einer Pausenzeit des Lüftermotors über einen Messeingang einer Motorsteuerung gemessen. Die

Pausenzeit ist hierbei dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftermotor während der Pausenzeit nicht angetrieben wird. Basierend auf der ersten elektrischen Spannung U(t 1) wird ein Wert einer ersten induzierten Spannung U ind(t 1) bestimmt, beispielsweise durch aufgrund einer Berechnungsvorschrift o- der aufgrund einer Lookup-Tabelle . In die Bestimmung können auch weitere Messgrößen, wie zum eine Strom durch eine Statorspule des Lüftermotors eingehen. Der Wert der ersten induzierten Spannung U ind(t 1) wird in einem computerlesbaren Speicher gespeichert.

Zu einem zweiten Zeitpunkt t 2 innerhalb der Pausenzeit wird eine zweite elektrischen Spannung U(t 2) über den Messeingang der Motorsteuerung gemessen und, basierend auf der zweiten elektrischen Spannung U(t 2), wird eine zweite induzierte Spannung U ind(t 2) bestimmt. Unter Verwendung der ersten induzierten Spannung U ind(t 1) und der zweiten induzierten Spannung U ind(t 2) wird ein Istwert bestimmt, zum Beispiel eine Abklingzeit oder ein Spannungsabfall. Dieser Istwert ist ein Maß für die Druckdifferenz am Lüftermotor und hängt von einer Geschwindigkeitsdifferenz eines Rotors des Lüftermotors ab. Der Lüftermotor wird auf Grundlage des Istwertes gemäß eines Regelungsverfahrens angesteuert.

Ein Verfahren zum Erzeugen eines konstanten Volumenstroms gemäß der Anmeldung benötigt hierzu keinen Drucksensor oder andere separate Sensoren. Deshalb ist ein Lüfter, der gemäß diesem Verfahren arbeitet besonders preisgünstig herzustellen. Weiterhin ergibt sich daraus eine erhöhte Betriebssicherheit, da kein Drucksensor vorhanden ist, der ausfallen oder verstopfen könnte.

Die Abklingzeit eines Rotors des Lüftermotors nach Ausschalten eines Lüftermotors hängt von der Druckdifferenz ab. Diese Abhängigkeit wird gemäß der Anmeldung verwende, um den Lüftermotor so genau anzusteuern, dass ein vorgegebener Volumenstrom innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen eingehalten wird. Dies ist auch bei wechselnden Lastverhältnissen und insbesondere im Schubbetrieb der Fall .

Die vom Motor geforderte Last kann gemäß der Anwendung genau bestimmt werden woraus sich eine erhöhte Laufruhe und ein erhöhter Wirkungsgrad des Motors ergibt.

Durch eine Bestimmung des Volumenstroms bei gegebener Motorleistung gemäß der Anwendung lässt sich außerdem feststellen, ob ein Gerät zur Förderung eines Luftstroms verstopft ist. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, den Zeitpunkt eines Filterwechsels zu bestimmen. Weiterhin lässt sich dadurch eine Schutzfunktion für Heißluftgeräte umsetzen. Somit kann bei einer Verstopfung des Gerätes die Leistung herabgesetzt oder das Gerät ganz ausgeschaltet werden bevor eine Überhitzung eintritt .

Eine separate Motorj ustiereinrichtung zur Wahl von angepass ten Volumenströmen in Liegenschaften, die ein in der Anmeldung erwähntes Verfahren verwendet, ermöglicht eine Einsparung von Heizenergie durch Begrenzung des geförderten Volumenstroms auf einen geforderten Sollwert.

Im Küchenbereich lässt sich mit einem anwendungsgemäßen Verfahren eine Volumenstromregelung für eine dezentrale Küchenlüftung realisieren. Wegen der starken Verschmutzung ist die Vermeidung eines Drucksensors in dieser Umgebung besonders vorteilhaft .

Weiterhin kann das Verfahren auch eingesetzt werden, um eine gewünschte Flüssigkeitsmenge zu fördern. Dadurch können Umwälzpumpen für Heizungsanlagen effizient betrieben werden. Weitere Messgrößen, wie Temperatur, Feuchte und Gasspektrum, die mit der geförderten Luftmenge zusammenhängen, können mit Hilfe des Verfahren gemäß der Anwendung ebenfalls genauer ausgeregelt werden.

Das Verfahren kann im Prinzip mit allen Motortypen durchgeführt werden, die über eine elektronische Ansteuerung verfügen. Jedoch hat sich die Verwendung elektronisch kommutierter Gleichstrom-Motoren als besonders vorteilhaft herausgestellt, insbesondere die Verwendung einphasiger elektronisch kommutierter Gleichstrommotoren, die über eine besonders einfache und robuste Bauweise verfügen. Gemäß der Anmeldung können sowohl Innen- als auch Außenläufermotoren verwendet werden. Weiterhin ist in die Verwendung einer Pulsweitenmodulation vorteilhaft, da die zugeführte Spannung bzw. der Strom ledig lieh durch Ein- und Ausschalten von Transistoren oder Relais geregelt werden kann , wobei Transistoren besonders einfach elektronisch anzusteuern sind.

Das Regelungsverfahren kann insbesondere die folgenden

Schritte beinhalten: Vergleichen des Istwertes mit einem Sollwert und, falls der Wert des Istwertes oberhalb des Sollwertes liegt, Herabsetzen einer äußeren Spannung an einer Statorspule des Lüftermotors und anschließendes schrittweises Heraufsetzen der äußeren Spannung. Falls der Wert des Istwertes unterhalb des Sollwertes liegt wird die äußere Spannung an der Statorspule des Lüftermotors heraufgesetzt und anschließendes schrittweise herabgesetzt. Hierbei kann auch nur der Mittelwert der äußeren Spannung herab- bzw. heraufgesetzt werden. Äußere Spannung ist hier die, gegebenenfalls über weiter Bauelemente wie Widerstände und Transistoren, an der Statorspule anliegende Spannung einer Stromversorgung. Das Herabsetzen bzw. Heraufsetzen der äußeren Spannung kann insbesondere so erfolgen, dass ein Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation herab- bzw. heraufgesetzt wird.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens befindet sich der erste Zeitpunkt t 1 innerhalb der Ausschaltperiode im Wesentlichen am Anfang der Pausenzeit befindet, und der zweite Zeitpunkt t 2 im Wesentlichen am Ende der Pausenzeit befindet, insbesondere in einem Abstand von 0 - 10% der Pausenzeit vom Anfang bzw. Ende der Pausenzeit.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens eine weiteren elektrischen Spannung zu mindestens einem weiteren Zeitpunkt innerhalb der Pausenzeit bestimmt und daraus eine weitere induzierte Spannung bestimmt. Der Istwert wird aus der ersten induzierten Spannung, der zweiten induzierten Spannung und aus der mindestens einen weiteren induzierten Spannung bestimmt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird während mindestens einer weiteren Pausenzeit eine ersten induzierten Spannung aus einer ersten elektrischen Spannung und eine zweiten induzierten Spannung aus eine zweiten elektrischen Spannung bestimmt. Zwischen der ersten induzierten Spannung und der zweiten induzierten Spannungen der ersten Pausenzeit wird eine erste Differenz gebildet und zwischen der ersten induzierten Spannung und der zweiten induzierten Spannung der zweiten Pausenzeit wird eine zweite Differenz gebildet. Ein Mittelwertes wird unter Verwendung der ersten Differenz und der zweiten Differenz gebildet und aus dem Mittelwert der Istwert bestimmt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden zur Bestimmung des Istwerts elektrische Winkel des Rotors zu mindestens zwei Zeitpunkten während mindestens einer Pausenzeit bestimmt und der Istwert wird unter Verwendung der elektrischen Winkel des Rotors berechnet, wobei der Istwert insbesondere eine Abklingzeit des Rotors ist.

Der Vergleich des Istwertes mit dem Sollwert kann insbesondere die folgenden Schritte umfassen. Einlesen eines Sollwertes für einen Volumenstrom. Auslesen eines weiteren Sollwertes zu dem Sollwert für den Volumenstrom aus einer Lookup-Tabelle , die in einem computerlesbaren Speicher gespeichert ist und Vergleichen des Istwertes mit dem weiteren Sollwert.

Die Lookup-Tabelle kann insbesondere durch Eichmessungen un- ter Einbringen des Lüftermotors in eine Messstrecke und unter Verwendung eines oder mehrerer Drucksensoren in der Messstrecke automatisch erstellt werden.

Des Weiteren offenbart die Anmeldung eine Vorrichtung zum Erzielen eines vorgegebenen Volumenstroms. Die Vorrichtung umfasst einen elektronisch kommutierten Lüftermotor, eine Ii- Brücke, wobei der elektronische Gleichstrommotor in einem mittleren Zweig der H-Brücke angeordnet ist und eine Motorsteuerung zur Ansteuerung des Lüftermotors. Die Motorsteuerung umfasst ihrerseits eine Auskopplung zur Bestimmung einer ersten elektrischen Spannung und einer zweiten elektrischen Spannung während einer Pausenzeit des elektronisch kommutierten Lüftermotors, eine Auswertungseinheit zur Bestimmung einer ersten induzierten Spannung basierend auf der ersten elektrischen Spannung und zur Bestimmung einer zweiten induzierten Spannung basierend auf der zweiten elektrischen Spannung, sowie zur Bestimmung eines Istwertes, aus der ersten induzierten Spannung und der zweiten induzierten Spannung. Bei dem Istwert handelt es sich beispielsweise um eine Druckdifferenz oder eine Abklingzeit. Des Weiteren umfasst die Motorsteuerung einen Komparator zum Vergleich des Istwertes mit einem Sollwert. Der Sollwert, der von dem vorgegebenen Volumenstrom abhängt, kann beispielsweise voreingestellt sein o- der durch eine Steuerung übertragen werden.

Weiterhin umfasst die Motorsteuerung eine Steuerungseinheit zum Ansteuern des Lüftermotors, basierend auf einer Ausgangsgröße des Komparators, wobei die Steuerungseinheit weiterhin eine Steuerungselektronik zur Ansteuerung von Transistoren der H-Brücke umfasst, und wobei die Steuerungselektronik eine Pulsweitensteuerung zur Ansteuerung der Transistoren gemäß eines Tastverhältnisses umfasst. Insbesondere kann die Auskopplung mit Anschlusspunkten verbunden sein, die im Stromkreis vor und hinter einer Statorspule des Lüftermotors liegen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Steuerungselektronik einen Microcontroller umfasst, wobei der Messeingang der Motorsteuerung als Messeingang des Mikrocontrollers ausgebildet ist und wobei die Pulsweitensteuerung als Programm in einem computerlesbaren Speicher des MikroController ausgebildet ist.

Weiterhin offenbart die Anmeldung einen Lüfter, der eine Vor richtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 beinhaltet und bei dem der Lüftermotor mit Lüfterschaufeln des Lüfters verbunden ist.

Weiterhin wird gemäß der Anmeldung ein Belüftungssystem bereitgestellt, das einen Lüfter gemäß der Anmeldung und eine Lüftungssteuerung umfasst, wobei die Lüftungssteuerung einen Ausgang zur Übertragung eines Drucksollwertes umfasst. Der Lüfter hat einen Eingang zum Empfangen des Drucksollwertes und eine Schnittstelle zum Verarbeiten des Drucksollwertes gemäß eines Übertragungsprotokolls.

Weitere Einzelheiten der Anmeldung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der der Gegenstand der Anmeldung anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert wird .

Figur 1 zeigt einen einphasigen BLDC-Außenläufermotor und eine Motorsteuerung zur Ansteuerung desselben, Figur 2 zeigt die H-Brücke aus Fig. 1,

Figur 3 zeigt die Motorsteuerung aus Fig. 1, Figur 4 zeigt Pulse einer Pulsweitenmodulation,

Figur 5 zeigt Pulse einer Pulsweitenmodulation,

Figur 6 zeigt eine Festlegung von Pulsweiten und die

dadurch erzeugten Ströme,

Figur 7 zeigt einen Spannungsverlauf einer rückinduzierten

Spannung,

Figur 8 zeigt einen Stromverlauf eines Spulenstroms und den

Spannungsverlauf der rückinduzierten Spannung,

Figur 9 zeigt eine Druck-Volumenstrom-Kennlinie eines Lüfters bei Verwendung einer Geschwindigkeitsregelung,

Figur 10 zeigt eine Druck-Volumenstrom-Kennlinie eines Lüfters bei Verwendung einer Volumenstromregelung gemäß der Anmeldung,

Figur 11 zeigt eine Stromrichtung während eines Spannungspulses,

Figur 12 zeigt eine Stromrichtung nach Abschalten des Spannungspulses,

Figur 13 zeigt gemessene Strom und Spannungskennlinien während und nach eines positiven Spannungspulses, und

Figur 14 zeigt gemessene Strom- und Spannungskennlinien während und nach eines negativen Spannungspulses.

In der nun folgenden Beschreibung werden Einzelheiten zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung gegeben. Es ist für den Fachmann jedoch offensichtlich, dass die Ausführungsbeispiele auch umgesetzt werden können ohne dass sie in allen Einzelheiten damit übereinstimmen.

Figur 1 zeigt einen einphasigen BLDC (Brushless Direct Cur- rent) Kleinmotor 2 und eine Motorsteuerung 1 zur Ansteuerung des einphasigen BLDC-Motors 2. "BLDC-Motor" steht hier für einen bürstenlosen Gleichstrommotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten bürstenlosen Gleichstrommotor mit Permanentmagnet. Hierbei kann es sich sowohl um einen Außenläufer- als auch um einen Innenläufermotor handeln.

Die Motorsteuerung 1 enthält eine H-Brücke 4 und eine Steue- rungselektronik 3. Der einphasige BLDC-Motor 2 ist als Außenläufermotor ausgebildet, der über einen Rotor 5 und einen Stator 6 verfügt. Der Rotor 5 des einphasigen BLDC-Motors 2 ist um eine senkrecht zur Zeichenebene angeordnete Drehachse gelagert. Der Rotor 5 enthält einen vierpoligen Ringmagneten 7, der auf einem Rotorkörper 8 des Rotors 5 angeordnet ist. Die Pole des Ringmagneten 7 befinden sich jeweils auf einer der Mittelachsen von vier Sektoren des Ringmagneten 7. Die Sektoren des Ringmagneten 7 sind in Fig. 1 durch Trennlinien markiert. Der Stator 6 des einphasigen BLDC-Motors verfügt seinerseits über vier Polschuhe 10, die jeweils mit einem Spulenabschnitt einer Statorspule 11 umwickelt sind.

Die Polschuhe 10 liegen dem Ringmagnet 7 gegenüber, so dass zwischen den Polschuhen 10 und dem Ringmagnet 7 ein Luftspalt entsteht. Die Polschuhe 10 sind weiterhin so geformt, dass das Ende 12 eines Polschuhs 10, das sich in Rotationsrichtung 9 befindet, dicker ausgebildet ist als das Ende 13 desselben Polschuhs 10, das sich in der Gegenrichtung befindet. Dadurch entsteht ein asymmetrischer Luftspalt zwischen dem Polschuh 10 und dem gegenüberliegenden Ringmagnet 7, der in der Rotationsrichtung 9 schmaler und in der Gegenrichtung breiter wird. Dabei wird als Rotationsrichtung 9 hier der Gegenuhrzeigersinn bezüglich der Zeichenebene angenommen. Der Aufbau des Stators 6 bewirkt, dass sich der Rotor nach dem Abschalten des Spulenstroms in eine von vier Ruhelagen einpendelt. Diese Ruhelagen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Sektormittelpunkte der vier Sektoren des Ringmagneten ei- nen festen Rotationswinkel Θ zur Symmetrieachse eines Polschuhs bilden. Da ein Sektormittelpunkt bezüglich jeder der vier Polschuhe des Stators 6 einen Winkel Θ einnehmen kann, ergeben sich hierdurch vier Ruhelagen. Durch die Gestaltung der Polschuhe des Stators 6 entsteht weiterhin in der einen Richtung eine Leichtgängigkeit und in der anderen Drehrichtung muss mehr Kraft aufgewandt werden um den Rotor aus einer Ruhelage zu bewegen. Die H-Brücke 4 verfügt über vier Feldeffekttransistoren deren Gates über die Steuerungselektronik 3 angesteuert werden. Die Feldeffekttransistoren sind in Fig. 1 vereinfacht als gewöhnliche Halbleitertransistoren dargestellt. Die H-Brücke 4 ist mit einer Gleichstrom-Spannungsquelle 15 verbunden, an deren Polen eine Betriebsspannung V B anliegt. Der einphasige BLDC- Motor 2 ist über die mit "A" und "B" bezeichneten Anschlüsse mit der H-Brücke verbunden. Der Aufbau der H-Brücke 4 ist besonders gut in der folgenden Fig. 2 erkennbar. Die Steuerungselektronik 3 verfügt über eine Berechnungseinheit 17 zur Berechnung der induzierten Gegenspannung, eine Kontroll-Einheit 18 und einen Pulsgenerator 19. Ein Eingang der Berechnungseinheit 17 ist mit einem Ausgang eines Messwiderstands 39 verbunden. Ein Eingang der Kontrolleinheit 18 ist mit einem Ausgang der Berechnungseinheit 17 verbunden. Ein weiterer Eingang der Kontroll-Einheit 18 ist mit einem Sollwertsignal Ns verbunden. Ein Eingang des Pulsgenerators ist mit dem Ausgang der Kontrolleinheit verbunden. Die vier Gates der vier Transistoren der H-Brücke sind über separate Leitungen mit vier Ausgängen des Pulsgenerators 19 verbunden.

Figur 2 zeigt die H-Brücke 4 aus Figur 1. Die H-Brücke 4 enthält vier Feldeffekt-Transistoren 30, 31, 32 und 33, die je- weils mit 1H, IL, 2H und 2L bezeichnet sind. Der linke Zweig der H-Brücke 4 enthält die Feldeffekt-Transistoren 30 und 33. Der rechte Zweig enthält die Feldeffekt-Transistoren 31 und 32. Der Mittelzweig, gekennzeichnet durch die Anschlusspunkte "A" und "B", enthält den einphasigen BLDC-Motor 2.

Die Source-Elektroden der Feldeffekt-Transistoren 30 und 32 sind mit dem Pluspol der Gleichstromquelle 15 verbunden, der auf der Betriebsspannung V B liegt. Die Drain-Elektroden der Feldeffekt-Transistoren 30 und 32 sind jeweils mit den

Source-Elektroden der Feldeffekt-Transistoren 31 und 33 verbunden. Die Drain-Elektroden der Feldeffekt-Transistoren 31 und 33 sind mit einem Nullpotential verbunden, hier mit "0V" gekennzeichnet. Der Anschlusspunkt der H-Brücke 4, an dem die Betriebsspannung anliegt, wird auch mit "High-Seite" bezeichnet, während der Anschlusspunkt der H-Brücke 4, der an Nullpotential liegt, auch mit "Low-Seite" bezeichnet wird.

Die Gate-Elektroden der Feldeffekt-Transistoren 30, 31, 32 und 33 sind über separate Verbindungsleitungen mit dem Pulsgenerator 19 verbunden, der in Fig. 2 nicht gezeigt ist. Bei jedem der vier Feldeffekt-Transistoren 30, 31, 32, 33 ist außerdem die Drain-Elektrode mit der Source-Elektrode jeweils über eine Freilaufdiode 35, 36, 37, 38 verbunden. Vorteilhaf- terweise sind die Freilaufdioden 35, 36, 37, 38 als Body- Dioden von MOSFETS (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt- Transistoren) , insbesondere von Leistungs-MOSFETS ausgebildet . Der einphasige BLDC-Motor 2 ist über die mit "A" und "B" bezeichneten Anschlusspunkte mit der H-Brücke 4 verbunden. In Figur 2 ist der Stator 6 des einphasigen BLDC-Motors 2 durch ein Spulensymbol gekennzeichnet und in Figur 3 sind die Sek- toren des Ringmagneten 7 durch mit Linien verbundene Rechtecke gekennzeichnet.

Fig. 3 zeigt den einphasigen BLDC-Motor 2 mit der Motorsteue- rung 1 in einer Darstellung, der den logischen Aufbau der Motorsteuerung 1 veranschaulicht. Die vier Sektoren des Permanentmagneten 7 sind durch mit Linien verbundene Kästen symbolisiert. Dabei ist die Polarität eines Sektors des Permanentmagneten 7 in Fig. 3 jeweils mit "N" und "S" bezeichnet.

Die Zuleitungen zum einphasigen BLDC-Motor 2 sind über zwei Auskoppelungsleitungen mit einer Signalauskoppelung 40 verbunden. Die Signalauskoppelung 40 ist über einen Ausgangskanal und einen Eingangskanal mit der Signal- und Pegelanpas- sung 41 verbunden. Weiterhin ist die Signal- und Pegelanpassung 41 über einen Ausgangskanal und einen Eingangskanal mit einer Steuerungseinheit 42 verbunden. Die Signalauskopplungs- leitungen sind in Fig. 1 aus Gründen der Übersicht nicht gezeigt .

Die Steuerungseinheit 42 enthält eine Signalumsetzungs- und Auswertungseinheit 43, eine Motorlogik 44 und eine Impulserzeugungseinheit 45 zur Erzeugen der digitalen Ansteuerungsim- pulse zur Steuerung des einphasigen BLDC-Motors 2. Die Steue- rungseinheit 42 ist über einen Ausgangs- und einen Eingangskanal mit einer Impulsanpassung 46 verbunden. Die Impulsanpassung 46 ist über einen Ausgangs- und einen Eingangskanal mit Leistungsstufen 47 verbunden. Die Auskoppelung 40, die Signal- und Pegelanpassung 41, die 43, die Impulsanpassung 46 und die Leistungsstufen 47 sind über Stromzuführungen mit dem primären Schaltnetzteil 48 verbunden. In Fig. 1 ist der in Fig. 3 gezeigte Aufbau vereinfacht dargestellt. Dabei entsprechen die Signalauskopplung 40 und die Signal- und Pegelanpassung 41 der Berechnungseinheit 17. Die Impulserzeugungseinheit 45 und die Impulsanpassung 46 ent- sprechen der Kontrolleinheit 18. Die Leistungsstufe 47 entspricht der H-Brücke 8. Das primäre Schaltnetzteil 48 entspricht der Gleichstromquelle 15.

In den Figuren 9 und 10 ist die Druckdifferenz zwischen Zu- ström- und Abströmseite eines Lüfters über der von einem Lüfter geförderten Luftmenge aufgetragen. Weiterhin ist ein 60 m ^' TÜV-Kennlinienfeld abgebildet. Hierbei ist 80 die Sollwertkurve und 82 und 81 sind jeweils die untere und die obere Toleranzgrenze .

In Fig. 9 ist eine Kennlinie 83 eines Lüfters mit einer Geschwindigkeitsregelung abgebildet, der gemäß der 60 m ³ DIN- Norm betrieben wird, abgebildet, sowie eines Kennlinie 84 des gleichen Gerätes bei Betrieb nach der 30 m ³ DIN-Norm. Hierbei fällt insbesondere auf, dass das Kennlinienfeld im Unterdruckbereich, d.h. im Schubbetrieb nicht eingehalten wird.

Dagegen ist in Fig. 10 eine Kennlinie 85 eines Lüfters eingetragen, der mit einem Verfahren zur Volumenstromregelung ge- mäß der Anwendung betrieben wird. Hierbei ist erkennbar, dass die Kennlinie fast überall nahe an der Sollwertkurve 80 liegt und dass sogar im Unterdruckbereich noch ein deutlicher Abstand zur oberen Toleranzgrenze 81 besteht. Im laufenden Betrieb wird der in Figur 1 gezeigte einphasige BLDC-Motor über die Gleichstrom-Spannungsquelle 15 mit Strom versorgt. Die Steuerungselektronik 3 steuert die Gates der Transistoren der H-Brücke 4 über Kontrollsignale an. Dabei wird ein Transistor über ein angelegtes High-Signal geöffnet und über ein Low-Signal wieder geschlossen. Die Steuerungselektronik 6 bestimmt die Kontrollsignale derart, dass der Strom durch die Statorspule 11 geeignet kommutiert wird. Dies bedeutet, dass durch das Magnetfeld der Polschuhe 9 ein geeignetes Drehmoment auf den Ringmagneten 7 des Rotors 5 ausgeübt wird.

Die Steuerungselektronik 3 regelt den Strom, der durch den einphasigen BLDC-Motor fließt, durch eine Pulsweitenmodulation (PWM) . Die Steuerungselektronik 3 teilt dazu die Zeit in aufeinanderfolgende Zeitabschnitte T PWM ein. Während eines Zeitabschnittes T PWM wird ein negativer oder positiver Spannungspuls erzeugt. Die Pulsdauer eines Spannungspulses ist jeweils ein bestimmter Bruchteil eines Zeitabschnittes T PWM. Das Verhältnis Pulsdauer/ T PWM ist dabei das Tastverhältnis (duty-cycle) der Pulsweitenmodulation.

Die Steuerungselektronik 3 steuert den einphasige BLDC-Motor 2 mittels der Pulsweitenmodulation über aufeinanderfolgende

Kommutationszyklen an. Unter einem Kommutationszyklus ist dabei eine Periode eines - exakt oder näherungsweise - periodisch wiederholten Stromsignals an den Anschlüssen des

Gleichstrommotors zu verstehen. Die Zeitdauer eines Kommuta- tionszyklus ist die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden

Poldurchgängen eines gleichnamigen magnetischen Pols an einem Polschuh des Stators 6. Diese Zeitdauer entspricht einem elektrischen Winkel von 360° el . Der in Fig. 1 gezeigte einphasige BLDC-Motor 2 benötigt daher zwei Kommutationszyklen für eine Drehung des Rotors 5 um 360°. Daher ist der elektrische Winkel für den einphasigen BLDC-Motor 2 doppelt so groß wie der mechanische Winkel. Bei 2N Polschuhen und einem 2N-poligen Ringmagneten wäre der mechanische Winkel entsprechend N mal so groß wie der elektrische Winkel. Unter einem Halbzyklus ist eine halbe Periodenlänge des an den Anschlüssen des Gleichstrommotors anliegen- den Stromsignals zu verstehen.

Im folgenden wird eine Beschaltung der Transistoren 30, 31, 32, 33 gemäß eines "Fast-Decay" Modus beschrieben, bei dem während einer Ausschaltzeit der Strom in der Statorspule 11 durch die Betriebsspannung V B aktiv abgebremst wird. In alternativen Ausführungsform kann auch ein "Slow-Decay" Modus verwendet werden, bei dem die Transistoren während der Ausschaltzeit so geschaltet sind, dass ein Kreisstrom entsteht, durch den das Magnetfeld in der Statorspule 11 abgebaut wird oder aber eine Mischform aus beiden.

Während eines ersten Halbzyklus eines Kommutationszyklus wird der einphasige BLDC-Motor über eine Folge von positiven Spannungspulsen angesteuert. Bei einem Tastverhältnis > 0 fließt dabei ein Strom von "A" nach "B" .

Während eines zweiten Halbzyklus eines Kommutationszyklus wird der einphasige BLDC-Motor über eine Folge von negativen Spannungspulsen angesteuert. Bei einem Tastverhältnis > 0 fließt dabei ein Strom von "B" nach "A" .

Für die Ansteuerung über einen positiven Spannungspuls öffnet die Steuerungselektronik 6 während einer Anschaltzeit die Transistoren 30 und 31 und schließt die Transistoren 32 und 33. Das Öffnen der Transistoren 30 und 31 geschieht dabei über einen positiven Spannungspuls. Mit dem Öffnen der Transistoren 30 und 31 ist der Anschlusspunkt "A" über den Transistor 30 mit der Betriebsspannung V B verbunden und der An- Schlusspunkt "B" ist über den Transistor 31 mit Masse verbunden. Diese Spannungsdifferenz führt zu einem Stromfluss von "A" nach "B" . Während einer anschließenden Ausschaltzeit werden die Transistoren 30, 31, 32, 33 geschlossen. Aufgrund der Induktivität der Statorspule 11 fließt weiterhin ein Spulenstrom von "A" nach "B", der über die Freilaufdioden 38 und 37 geleitet wird. Zum einen verhindert dies eine Spannungsspitze an den Transistoren 30, 31, 32, 33. Zum anderen wirkt die Betriebsspannung nun dem Spulenstrom entgegen und führt zu einem schnelleren Abklingen des Spulenstroms.

Für die Ansteuerung über einen negativen Spannungspuls öffnet die Steuerungselektronik 6 die Transistoren 32 und 33, so dass der Anschlusspunkt "A" während einer Anschaltzeit über den Transistor 33 mit Masse verbunden ist und der Anschlusspunkt "B" über den Transistor 32 mit der Betriebsspannung V B verbunden ist.

Während einer darauffolgenden Ausschaltzeit schließt die Steuerungselektronik 6 die Feldeffekt-Transistoren 30, 31, 32, 33. Aufgrund der Induktivität der Statorspule 11 fließt weiterhin ein Strom von "B" nach "A", der nun über die Freilaufdioden 36 und 35 geleitet wird.

Die Geschwindigkeit des BLDC-Motors 2 wird durch Vergrößerung bzw. Verringerung des Tastverhältnisses ausgeregelt. Dadurch wird der durch die Statorspule 11 fließende Strom vergrößert bzw. verkleinert. Das auf den Rotor 5 ausgeübte Drehmoment bei vorgegebenem Strom hängt von der Winkelstellung des Rotors 5 ab. Insbesondere gibt es Rotorstellungen, bei denen das ausgeübte Drehmoment verschwindet. Diese Winkel sind ei- nen elektrischen Winkel 180° el . voneinander entfernt und werden als "Totpunkte" bezeichnet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll die Arbeitsweise der Kompo- nenten der Motorsteuerung 1 während eines Startvorgangs des einphasigen BLDC-Motors 2 näher erläutert werden.

Zunächst bestimmt die Motorlogik 44 geeignete Parameter für Spannungspulse zum Ansteuern der Leistungsstufen 47, um die Rotorlage des Rotors zu bestimmen. Diese Parameter umfassen Pulsbreite, Pulshöhe und Pulsabstand. Die Impulserzeugungseinheit 45 erzeugt anhand dieser Parameter digitale Ansteuer- impulse zur Lagebestimmung des Rotors 5. Die Impulsanpassung 46 modifiziert die digitalen Ansteue- rungsimpulse weiter und steuert damit die Transistoren der Leistungsstufen 47 an, wobei die Leistungsstufen in der Ausführungsform der Fig. 1 der H-Brücke 4 entsprechen. Die Leistungsstufe erzeugt daraufhin einen Strom, der über die Zulei- tungen des einphasigen BLDC-Motors 2 in die Spulenwicklung der Statorspule 11 fließt.

Aus der Strom, der durch die Spulenwicklung der Statorspule 11 fließt, wird anschließend ein Meßsignal ausgekoppelt. Die- ses Meßsignal wird an die Signalauskoppelung 40 übertragen. Die Signalauskoppelung 40 erzeugt aus dem Meßsignal ein Stromsignal. Diese Stromsignal wird durch die Signal- und Pegelanpassung modifiziert und an die Signalumsetzung und Auswertung 43 der 42 weitergeleitet. Die Signalumsetzung und Auswertung errechnet anschließend Parameter für die benötigten Spannungspulse zum Starten des einphasigen BLDC-Motors 2. Aus den Parametern für die benötigten Spannungspulse bestimmt die Motorlogik anschließend geeignete Parameter für die digitalen Ansteuerungsimpulse zum Ansteuern der Leistungsstufen 47. Aus den Parametern für die digitalen Ansteuerungsimpulse erzeugt die Impulserzeugungseinheit 45 digitale Ansteuerungsimpulse .

Die Impulsanpassung 46 modifiziert daraufhin die digitalen Ansteuerungsimpulse weiter und steuert damit die Transistoren der Leistungsstufen 47 an, wobei die Leistungsstufen 47 in der Ausführungsform der Fig. 1 der H-Brücke 4 entsprechen. Die Leistungsstufe erzeugt daraufhin einen Strom, der über die Zuleitungen des einphasigen BLDC-Motors 2 in die Spulenwicklung der Statorspule 11 fließt.

Wie oben erläutert, bleibt der Rotor 5 nach dem Abschalten der Spannungszufuhr in einer von vier Ruhelagen stehen. In einer der Ruhelagen nehmen die Symmetrieachse eines Polschuhs und die Mittelachse des Sektors des Permanentmagneten 7, der dem Polschuh gegenüber liegt, einen Winkel Θ zueinander ein.

Fig. 4 zeigt die Änderung des Tastverhältnisses während eines Kommutationszyklus an der Änderung des Spannungsverlaufs an einem Gate eines der Transistoren 30, 31, 32, 33. Die Pulsweite x eines Spannungspulses 60 ist hierbei in Einheiten von 2mus angegeben. Die Taktdauer 61 ist mit Tl bezeichnet. Die Pulsweite nimmt in Fig. 4 zu. Außerdem befinden sich die ersten beiden Spannungspulse 60 am Anfang eines Kommutationszyklus, wohingegen sich die letzten beiden Spannungspulse 60 am Ende eines Kommutationszyklus befinden.

Fig. 5 zeigt die Ansteuerung eines der Transistoren durch Spannungspulse anhand des Spannungsverlaufs an einem Gate ei- nes der Transistoren. Es folgen jeweils D Spannungspulse 63 gleicher Länge aufeinander. Anschließend ändert sich das Tastverhältnis. Die Zunahme des Tastverhältnisses erfolgt dabei nach einem Schema für eine Sinus-Pulsweitenmodulation.

Fig. 6 zeigt zwei gemittelte Stromverläufe, der sich durch die Ansteuerung der Transistoren mittels einem vorgegebenen Pulsweiten-Modulations-Schema in der Statorspule 11 ergibt. Es sind Stromverläufe für zwei verschiedene Leistungsabstufungen gezeigt. Die Zeitachse erstreckt sich über eine Zeitdauer 68.

Die Zeitdauer 68 entspricht der Länge eines Halbzyklus, also 180° el. Die Auswertungseinheit 43 der in Fig. 3 gezeigten Steuerungseinheit benutzt den Nulldurchgang der induzierten Spannung als Trigger, um den Anfang der Zeitdauer 68 zu bestimmen. Der Anfang der Zeitdauer 68 wird dabei so bestimmt, dass der Nulldurchgang der induzierten Spannung in der Mitte der Pausenzeit 69 auftritt. Während der Pausenzeit 69 liegen keine Spannungspulse der Pulsweitensteuerung an.

Anschließen werden während einer Zeitdauer 70 in aufeinanderfolgenden Kommutationszyklen Spannungspulse angelegt. Dabei nimmt die Pulsweite während der Zeitdauer 71 gemäß einer Sinus-Pulsweitenmodulation zu. Während einer Zeitdauer 72 bleibt die Pulsweite gleich, um während einer anschließenden Zeitdauer 73 wieder gemäß einer Sinus-Pulsweitenmodulation abzufallen. Der Stromverlauf 66 entspricht einer niedrigeren Leistung mit kleinerem Tastverhältnis im Verhältnis zu dem Stromverlauf 67, der einer höheren Leistung mit einem höheren Tastverhältnis entspricht. Fig. 7 zeigt den Spannungsverlauf der rückinduzierten Spannung V ind in der Statorspule 11 während einer Pausenzeit eines Kommutations zyklus . Hierbei ist die rückinduzierte Spannung V ind über dem elektrischen Winkel Θ el aufgetragen. We- gen des asymmetrischen Aufbaus der in Fig. 1 gezeigten Polschuhe 10 ist der Verlauf der rückinduzierten Spannung ebenfalls asymmetrisch. Die rückinduzierte Spannung V ind liegt an den Messpunkten A und B an, wenn durch die Statorspule 11 kein Strom fließt und muss ansonsten rechnerisch bestimmt werden.

Der elektrische Winkel Θ el = 0 entspricht einem Poldurchgang am Stator 6. Bei einem symmetrisch ausgebildeten Polschuh würde bei Θ el = 0 das Maximum der induzierten Spannung auf- treten. Wie in Fig. 7 erkennbar, tritt das Maximum bei einem asymmetrischen Polschuh, wie in Fig. 1 abgebildet, jedoch später ein. Während sich die Pole des Ringmagneten 7 zwischen den Polschuhen befinden, fällt die rückinduzierte Spannung auf 0 ab. Wie in Fig. 7 erkennbar, tritt dies ungefähr bei den elektrischen Winkeln 90° und 270° auf.

Zur Bestimmung der rückinduzierten Spannung V ind wird zunächst die Spannung und der Stromfluss zwischen den Anschlusspunkten A und B bestimmt. Diese Spannung ist die Summe aus der rückinduzierten Spannung V ind die durch die Permanentmagneten des Rotors erzeugt wird und der Spannung, die durch das Weiterfließen des Stroms in der Statorspule 11 erzeugt wird. In der Pausenzeit eines Kommutationszyklus verhält sich die Spannung zwischen den Anschlusspunkten "A" und "B" gemäß V = -L*dl/dt + R*I + V_ind, (1) wobei V B die Betriebsspannung, I der Strom in der Statorspule 11, L die Induktivität der Statorspule 11, R der Wider- stand der Statorspule 11 bedeuten. Daher lässt sich die rückinduzierte Spannung V ind aus der Messung von Strom I und Spannung V bestimmen, wenn die Konstanten V B, L, R bekannt sind. Nachdem der Spulenstrom im Wesentlichen abgeklungen ist, gilt näherungsweise

V = V_ind, (2) so dass die rückinduzierte Spannung in diesem Fall direkt zwischen den Anschlusspunkten "A" und "B" abgegriffen werden kann.

Fig. 8 zeigt den Spannungsverlauf 75 der rückinduzierten Spannung und den Stromverlauf 67 des Spulenstroms I. Aus Fig. 8 wird die Phasenlage von Spannungsverlauf 75 zu Stromverlauf 67 deutlich. Wie oben beschrieben, wird die Phasenverschiebung 76 von der Steuerungseinheit 42 so bestimmt, dass der Nulldurchgang der induzierten Spannung 75 in der Mitte der Pausenzeit 69 auftritt. Aus der Messung von Strom I und Spannung V bestimmt die

Steuerungselektronik die rückinduzierte Spannung V ind. Die rückinduzierte Spannung verhält sich näherungsweise wie

V_ind = co * K_ind * cos(9_el) . (3)

Hierin bedeutet co die Winkelgeschwindigkeit des Rotors, K ind eine geeignet gewählte Konstante und Θ el der elektrische Winkel. Genaugenommen ist die Winkelabhängigkeit der rückinduzierten Spannung V ind durch eine Cosinus-ähnliche Formfunktion f (Θ el) gegeben, wie man in Fig. 7 erkennt. Bei Kenntnis der Formfunktion f, der Konstanten K ind und des elektrischen Winkels Θ el lässt sich somit die Winkelgeschwindigkeit co des Rotors bestimmen. Die Kenntnis der Winkelgeschwindigkeit lässt sich insbesondere zur Steuerung des einphasigen BLDC-Motors 2 zum Antrieb eines Lüfters verwen- den. Dieser Lüfter ist in Fig. 1 nicht gezeigt.

Während der in Fig. 6 gezeigten Pausenzeit 69 eines Kommuta- tionszyklus wird der Rotor des Lüfters nicht mehr angetrieben und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors fällt ab. Dieser Ge- schwindigkeitsabfall kann näherungsweise durch eine e-

Funktion in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt werden, co(t) = A*exp (-t/t_0) . (4) Die Halbwertszeit t 0 entspricht einer Abklingzeit t 0. Diese Abklingzeit hängt von den Druckverhältnissen am Lüfter ab. Wenn der Lüfter im Gegenschub betrieben wird, wird der Lüfter abgebremst. Daraus ergibt sich eine kleinere Abklingzeit t 0. Im Schubbetrieb wird der Lüfter hingegen angetrieben. Dadurch ergibt sich eine längere Abklingzeit.

Mittels einer Eichkurve kann die Druckdifferenz der Drücke vor und hinter dem Lüfter als Funktion der Abklingzeit dargestellt werden. Diese Eichkurve hängt außerdem noch von Her- Stellungs-Toleranzen und Alterseinflüssen ab, wie z.B. der Reibung der Rotorachse. Fig. 8 zeigt in einem Diagramm den gemittelten Spulenstrom I aus Fig. 5 und die rückinduzierte Spannung V ind. Mittels der während der Pausenzeit bestimmten rückinduzierten Spannung ist es möglich, den Geschwindigkeitsabfall zu bestimmen. Die Steuerungselektronik steuert den einphasigen BLDC-Motor 2 so an, dass die Pausenzeit des ersten Halbzyklus immer näherungsweise zwischen Θ el = 0 und Θ el = α liegt. Somit ergibt sich die Geschwindigkeitsdifferenz gemäß Gleichung (3) als ω(α) - ω(0) = U(a)/cos(a) - U(0)/cos(0), (5) wobei die rückinduzierte Spannung als Funktion des elektrischen Winkels Θ el hier mit U(9 el) bezeichnet ist.

Gemäß Gleichung (4) gilt außerdem ω(α) - ω(0) = A*(l - exp (-T_P/t_0 ) ) , (6) wobei T P die Pausenzeit 69 bedeutet. Daher gilt für die Abklingzeit t 0 t_0 = - T_P/ln [1 - { U(a)/cos(a) - U ( 0 ) /cos ( 0 ) } /A] . (7)

Im folgenden werden Verfahren beschrieben, um einen Lüftermotor gemäß der Anmeldung so zu regeln, dass ein konstanter beziehungsweise ein vorgegebener Volumenstrom erzielt wird Bei den Verfahren zur Ansteuerung eines Lüfters gemäß der vorliegenden Anmeldung wird zunächst eine geeignete Vorschrift zur Festlegung der Pulsweiten festgelegt, die eine Pausenzeit 69 enthält, in der an der Statorspule 11 keine äußere Spannung anliegt. Ein solche Vorschrift zur Pulsweitenbestimmung ist in der Beschreibung zu den Figuren 4 - 6 erläutert. Diese Vorschrift ist in der in Fig. 3 gezeigten Steuerungseinheit 42 gespeichert. Die Steuerungseinheit 42 bestimmt die Pausenzeit 69 vorteilhafterweise so, dass der Anfang und das Ende der Pausenzeit 69 jeweils im Wesentlichen bei vordefinierten Anfangs und Endpositionen des Rotors erfolgt.

Hierzu kann zum Beispiel zunächst ein Bezugswinkel bzw. ein Bezugszeitpunkt durch Ermitteln eines Kommutationszeitpunktes festgelegt werden. Die Steuerungseinheit 42 bestimmt dann anhand einer gemittelten Rotorgeschwindigkeit Anfangs und Endzeitpunkt der Pausenzeit 69. Eine gemittelte Rotorgeschwindigkeit kann zum Beispiel durch den Zeitraum zwischen zwei Nulldurchgängen der induzierten Spannung bestimmt werden.

Während der Pausenzeit 69 wird die in der Statorspule 11 induzierte Spannung an mindestens zwei Zeitpunkten gemessen und daraus ein Geschwindigkeitsunterschied des Rotors bestimmt. Aus diesem Geschwindigkeitsunterschied wird anhand einer Eichkurve ein Druckunterschied bestimmt. Anhand einer weiteren Eichkurve wird dann eine Pulsweitenmodulation des Motors 2 so angesteuert, dass der Motor 2 eine vorher festgelegte Menge Luft pro Zeit fördert.

Die rückinduzierte Spannung hängt außer von der Geschwindigkeit auch von der Rotorlage ab. Vorteilhafterweise wird die Rotorlage aus der induzierten Spannung abgeleitet, so dass auf einen separaten Positionssensor verzichtet werden kann. Hierzu werden gemäß der Anmeldung mehrere Alternativen angegeben . Gemäß eines ersten Verfahrens wird die rückinduzierte Spannung jeweils zu einer Anfangzeit und zu einer Endzeit der Pausenzeit 69 bestimmt. Gemäß dieses Verfahrens berechnet die Steuerungseinheit 42 zum Anfangszeitpunkt der Pausenzeit 69 den Wert U(0) der induzierten Spannung aufgrund der Beziehung (1) aus dem Strom und der Spannung zwischen den Anschlusspunkten "A" und "B" . Anschließend speichert die Auswertungseinheit 43 einen Wert U(0) der induzierten Spannung. Zu einem Zeitpunkt am Ende der Pausenzeit 69 bestimmt die Auswertungseinheit 43 den Wert U(a) der induzierten Spannung. Die Auswertungseinheit verwendet anschließend die Werte U(0) und U (α) , um gemäß Gleichung (7) die Abklingzeit t 0 zu bestimmen .

Im Anschluss daran vergleicht die Auswertungseinheit 43 die Abklingzeit t 0 mit einem Sollwert. Wenn die Abklingzeit überhalb des Sollwertes liegt, erhöht die Steuerungseinheit das Tastweitenverhältnis von Halbzyklus zu Halbzyklus schrittweise, bis die Abklingzeit dem Sollwert entspricht.

Wenn die Abklingzeit unterhalt des Sollwertes liegt, erniedrigt die Steuerungseinheit 42 das Tastverhältnis um einen Betrag, der von der Differenz zum Sollwert abhängt. Anschließend erhöht die Steuerungseinheit 42 das Tastverhältnis wie- der schrittweise, bis die Abklingzeit dem Sollwert entspricht .

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Steuerungseinheit 42 auch Gegenpulse anlegen, um den Rotor abzubremsen, wenn die Abklingzeit t 0 unterhalb des Sollwertes liegt. Alternativ dazu kann die Steuerungseinheit 42 auch die Pulsweite für ein oder mehrere Halbzyklen auf Null herabsetzen, wenn die Abklingzeit t 0 unterhalb des Sollwertes liegt. Weiterhin ist gemäß der obigen Beschreibung ein Verfahren zur Erzielung eines vorgegebenen konstanten Volumenstroms gegeben. Hierbei wird der Sollwert von t 0 zu einem gewünschten Volumenstrom anhand einer Beziehung zwischen Abklingzeit und Volumenstrom ermittelt. Diese Beziehung wurde vorher durch eine Kalibrierung ausgemessen und ist als Tabelle im Speicher der Steuerungseinheit 42 abgelegt.

Insbesondere kann es bei starker Druckzunahme auf der Ansaugseite auch vorkommen, dass der Rotor 5 in der Pausenzeit beschleunigt wird, anstatt zu verlangsamen. In diesem Fall bestimmt die Auswertungseinheit 43 aus der Geschwindigkeitszunahme des Rotors 5 eine Ausschaltzeit, während der an die Statorspule 11 keine äußere Spannung angelegt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors durch Reibung unter eine gewünschte Höchstgeschwindigkeit fällt, bevor die Statorspule 11 erneut mit Spannung beaufschlagt wird. Wie oben erwähnt, kann die Steuerungseinheit 42 gemäß einer alternativen Ausführungsform auch einen oder mehrere Gegenpulse anlegen, um den Rotor 5 aktiv abzubremsen.

Gemäß eines zweiten Verfahrens bestimmt die Steuerungseinheit 42 den Wert der induzierten Spannung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, insbesondere zu mindestens drei Zeitpunkten, innerhalb der Pausenzeit 69. Die Auswertungseinheit 43 bestimmt aus dem Verlauf der induzierten Spannung zu den Zeitpunkten innerhalb der Pausenzeit 69 die Rotorwinkel zu den Zeitpunkten innerhalb der Pausenzeit 69. Weiterhin bestimmt die Auswertungseinheit aus den Rotorwinkeln und aus den induzierten Spannungen zu den Zeitpunkten innerhalb der Pausenzeit 69 Rotorgeschwindigkeiten zu den Zeitpunkten innerhalb der Pausenzeit 69. Aus den Rotorgeschwindigkeiten bestimmt die Auswer- tungseinheit 43 einen Geschwin^ .igkeitsabfall beziehungsweise eine Abklingzeit des Rotors 5. Dieser Geschwindigkeitsabfall wird von der Steuerungseinheit 42 verwendet, um die Pulswei- tensteuerung anzusteuern.

Gemäß eines dritten Verfahrens bestimmt die Steuerungseinheit 42 den Wert der induzierten Spannung zu einer Vielzahl von Zeitpunkten, insbesondere zu mindestens drei Zeitpunkten, innerhalb einer ersten Pausenzeit 69. Die Auswertungseinheit 43 bestimmt einen ersten Mittelwert der induzierten Spannungen zu den Zeitpunkten innerhalb der ersten Pausenzeit. Die vorgenannten Schritte werden wiederholt und ein zweiter Mittelwert der induzierten Spannungen zu Zeitpunkten innerhalb einer zweiten Pausenzeit bestimmt. Die Auswertungseinheit 43 bestimmt dann aus dem ersten und dem zweiten Mittelwert jeweils eine erste und zweite gemittelte Rotorgeschwindigkeit. Alternativ kann diese Verfahren auch für mehrere Mittelwerte durchgeführt werden. Aus den gemittelten Rotorgeschwindigkeit bestimmt die Auswertungseinheit 43 eine gemittelten Geschwindigkeitsabfall beziehungsweise eine gemittelte Abklingzeit des Rotors 5. Dieser Geschwindigkeitsabfall wird von der Steuerungseinheit 42 verwendet, um die Pulsweitensteuerung anzusteuern .

Die Mittelung gemäß des dritten Verfahrens kann auch mit dem ersten oder zweiten Verfahren in der Weise kombiniert werden, dass für zwei oder mehr Pausenzeiten 69 jeweils gemittelte induzierte Spannungen zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb der Pausenzeiten bestimmt werden.

Fig. 1 1 zeigt einen Strompfad für die obe erwähnte "Fast-

Decay" Beschaltung der Transistoren 30, 3 , 32, 33 am Anfang einer ersten Halbperiode. Die Transistore 30 und 31 sind eingeschaltet, während die Transistoren 32 und 33 ausgeschaltet sind. Somit liegt am Messpunkt A näherungsweise die Betriebsspannung V B an und am Messpunkt B liegt näherungsweise das Nullpotential OV an. Weiterhin ist ein Messwiderstand 39 zwischen Stromquelle und H Brücke vorgesehen. Ein Spannungsausgang zur Messung des Stromabfalls über den Messwiderstand 39 ist mit einem Messeingang der Steuerungselektronik 3 verbunden, die in Fig. 10 und 11 nicht gezeigt ist.

Fig. 11 zeigt einen Strompfad für die "Fast-Decay" Beschal- tung am Anfang einer Ausschaltzeit der ersten Halbperiode. Während der Auszeit sind die Transistoren 30, 31, 32, 33 ausgeschaltet. Durch den Abbau des Magnetfelds in der Statorspule 11 entsteht ein Strom durch die Freilaufdioden 38 und 37. Die Betriebsspannung wirkt diesem Stromfluss entgegen. In der Fast-Decay-Beschaltung fällt der Spulenstrom auf Null ab, bevor die Spulenspannung merklich abgefallen ist. Solange ein Spulenstrom fließt, kompensieren sich die Betriebsspannung und die Spulenspannung in etwa, so dass an beiden Messpunkten A und B näherungsweise das Nullpotential 0V anliegt.

Fig. 13 zeigt einen Stromverlauf 90 und einen Spannungsverlauf 91 bei Anlegen eines positiven Spannungspulses während einer ersten Halbperiode der H-Brücke und Figur 14 zeigt ei- nen Stromverlauf 92 und einen Spannungsverlauf 93 bei Anlegen eines negativen Spannungspulses während einer zweiten Halbperiode der H-Brücke. Die Stromverläufe 90, 92 sind durch den Spannungsabfall U mess an dem Messwiderstand 39 bestimmt. Daraus ergibt sich der Strom I mess durch den einphasigen BLDC- Motor 2 mittels Division durch den Messwiderstand 39 zu

I mess = U mess/R mess. Der Spannungsverlauf in Fig. 13 bezieht sich auf die am Messpunkt A gegen das Nullpotential gemessene Spannung U A, wogegen sich der Spannungsverlauf in Fig. 14 auf die am Messpunkt B gegen das Nullpotential gemessene Spannung U B bezieht.

Die vertikalen Achsen in den Figuren 13 und 14 sind jeweils so normiert, dass für die obere Kurve eine Teilung 0,2 Volt entspricht und für die untere Kurve eine Teilung 20 Volt entspricht. Die horizontale Achse ist so normiert, dass eine Teilung 0,5 Millisekunden entspricht. Die Spannungsnullpunkte für die vertikalen Achsen sind auf der rechten Seite angege- ben und für die zweite Kurve ist jeweils die Betriebsspannung V B auf der rechten Seite abgetragen.

Anhand des Stromverlaufs 90 von Fig. 13 ist erkennbar, dass der Strom, der durch die Statorspule 11 des einphasigen BLDC- Motors 2 fließt, während der Öffnungszeit der Transistoren 30 und 31 bis auf einen Maximalwert I max zunimmt. Wie aus dem Spannungsverlauf 91 erkennbar, beträgt die Öffnungszeit der Transistorenetwa 1,5 ms, so dass an der Statorspule 11 ein 1,5 ms Sekunden langer Spannungspuls der Höhe der Betriebsspannung V B anliegt. Nach Abschalten der Transistoren 30 und 31 fließt der Strom durch die Freilaufdioden 38 und 37 der Transistoren 33 und 32 entgegen der Betriebsspannung. Dadurch kehrt sich die Stromrichtung in dem Messwiderstand 39 um. Gleichzeitig liegt am Messpunkt A über die Freilaufdiode 38 das Nullpotential 0V an.

Während der Schließzeit der Transistoren 30 und 31 nimmt der Spulenstrom relativ rasch ab, während die Spannung zwischen den Messpunkten A und B zunächst nur langsam zunimmt. Sobald der Strom durch die Statorspule 11 auf Null abgefallen ist, fällt auch die Spulenspannung auf Null ab. Dadurch liegt am Messpunkt A die halbe Betriebsspannung V B/2 an, wogegen auf der anderen Seite der Freilaufdiode 37 die volle Betriebs- Spannung V B anliegt. Somit sperrt die Freilaufdiode 37. Im folgenden nimmt, bedingt durch die Generatorwirkung der Statorspule 11, die Spannung am Messpunkt A wieder leicht ab. Eine der Figur 13 entsprechende Spannungskurve wird am Mess- punkt B gemessen, wobei am Messpunkt B eine Spannung gemessen wird, die der an V B/2 gespiegelten Spannungskurve 91 am Messpunkt A entspricht.

Anhand der Kurven von Fig. 14 ist zu erkennen, dass sich wäh- rend der nächsten Halbperiode der H-Brücke 4 derselbe Vorgang am Messpunkt B wiederholt. Wiederum wird eine der Figur 14 entsprechende Spannungskurve am Messpunkt A gemessen, die der an V B/2 gespiegelten Spannungskurve 93 am Messpunkt B entspricht .

Aufgrund einer Vormagnetisierung des Spulenkerns weichen die Kurven 90, 91 in Figur 13 von den Kurven 92, 93 der Figur 14 ab. Je nach Lage der Statorspule 11 wirkt der durch den Permanentmagnet 7 erzeugte Fluss mit dem durch den Spulenstrom erzeugten magnetischen Fluss zusammen oder er wirkt ihm entgegen. Im ersten Fall verstärkt das Feld des Permanentmagneten 7 die Magnetisierung des Spulenkerns, während die Magnetisierung im zweiten Fall abgeschwächt wird. Mit zunehmender Magnetisierung nimmt durch zunehmende Ausrichtung von Elemen- tarmagneten die Induktivität des Spulenkerns und damit die Induktivität der Statorspule 11 ab. Wird ein definierter Spannungspuls an die Statorspule 11 angelegt, dann wird im ersten Fall ein höherer Anteil der eingebrachten Energie auf den Spulenstrom verteilt, da die Induktivität der Statorspule 11 geringer ist. Die während einer Zeit T eingebrachte Energie E berechnet sich aus dem Strom I mess durch den Messwiderstand zu

Wie durch den Vergleich von Figur 13 mit Figur 14 erkennbar ist, wird gemäß Figur 14 ein höherer Maximalstrom gemessen. Daraus kann geschlossen werden, dass das durch den Spulenstrom während der zweiten Halbperiode erzeugte Magnetfeld dem Magnetfeld des Permanentmagneten 7 entgegenwirkt. Ebenso kann darauf geschlossen werden, dass das durch den Spulenstrom während der ersten Halbperiode erzeugte Magnetfeld mit dem Magnetfeld des Permanentmagneten 7 zusammenwirkt. Bei einer um 180° gedrehten Orientierung des Rotors 5 ist auch die Orientierung des durch den Spulenstrom erzeugten Magnetfelds um 180° relativ zum Magnetfeld des Permanentmagneten 7 gedreht. Somit ist durch Vergleich der Maximalströme die Spulenorientierung erkennbar. Vorteilhafterweise sind die Luftspalte zwischen den Polschuhen 10 und dem Rotor 5 asymmetrisch ausgebildet, wie in Fig. 1 gezeigt. Dadurch befindet sich der Rotor 5 beim Start bereits im Bereich einer Ruhelage, die in Drehrichtung hinter einem der Polschuhe 10 liegt. Zum Starten des Rotors ist dann eine Unterscheidung zwischen zwei äquivalenten Positionen vor und hinter einem Polschuh 10, die dieselbe Vormagnetisierung erzeugen, nicht erforderlich. Stattdessen genügt dann eine Unterscheidung zwischen zwei um 180° verschiedenen Rotorpositionen.

Während der Schließzeit der Transistoren 30 und 31 wird die zuvor in die Statorspule 11 eingebrachte Energie während einer Zeit At wieder freigesetzt. Diese Energie dient dazu, die Batterie beziehungsweise einen zusätzlich dafür vorgesehenen Kondensator aufzuladen. Die während der Zeit At freigesetzte Energie E ist wiederum durch

gegeben. Diese Energie entspricht der vorher in die Statorspule 11 gemäß Formel (8) eingebrachten Energie, wenn man von Verlusten durch Erwärmung und von Remanenzeffekten des Spulenkerns absieht.

Liegt während der Ausschaltzeit im quadratischen Mittel pro Zeitdauer ein höherer Strom an, so sollte gemäß der Formel (9) der Strom durch die Statorspule 11 über einen kürzeren Zeitraum abfallen, wenn jeweils vorher dieselbe Energie in die Statorspule 11 eingebracht wurde. Daher hängt die Zeit At , über die der Strom auf Null abfällt und in welcher die Freilaufdioden 37, 38 leitend sind, vom anfänglichen Maximalstrom I max und somit von der Vormagnetisierung ab. Dies ist ebenfalls in Fig. 13 und Fig. 14 erkennbar: die Abfallzeit At^ gemäß Figur 13 ist etwas länger als die Abfallzeit

At gemäß Figur 14.

Basierend auf den vorstehenden Überlegungen werden im folgenden zwei Verfahren angegeben um gemäß der Anmeldung eine Orientierung des Rotors 5 zu bestimmen. Die so ermittelte Orientierung wird von der Steuerungselektronik 3 zur Festlegung einer Polarität einer ersten Halbperiode verwendet, um den einphasigen BLDC-Motor 2 so zu starten, dass er in einer vorbestimmten Richtung anläuft.

Gemäß eines ersten Verfahrens zur Orientierungsbestimmung des Rotors 5 sind die Spannungsmesspunkte A und B durch die Auskopplung 40 jeweils mit Eingängen der Steuerungselektronik 3 verbunden. An die Anschlüsse A und B wird ein positiver rechteckiger Spannungspuls gelegt. Zu einer Zeit t 1, kurz vor dem Abschalten des positiven rechteckigen Spannungspulses, wird ein Messpuls an einen Eingang der Steuerungselektronik 3 angelegt. Ein MikroController der Steuerungselektro- nik 3 ist so programmiert, dass er die Spannungen U A(t 1) und U B(t 1) an den Messpunkten A und B misst, die während des Messpulses anliegen und die Spannung in einen digitalen Wert wandelt. In einem weiteren Schritt wird der digitale Wert der Spannungen U A und U B in einem Speicher gespei- chert.

Im folgenden wird an die Anschlüsse A und B ein negativer rechteckiger Spannungspuls gelegt. Zu einer Zeit t 2, kurz vor dem Abschalten des negativen rechteckigen Spannungspul- ses, wird wiederum ein Messpuls an einen Eingang der Steuerungselektronik 3 angelegt. In einem weiteren Schritt wird der digitale Wert der Spannungen U A(t 2) und U B(t 2) in einem Speicher gespeichert. In einem Vergleichschritt werden die Werte U A(t 1),

U_B(t_l), U_A(t_2), U_B(t_2) aus dem Speicher ausgelesen und mittels einer arithmetischen Einheit die Differenzen AU A = U_A(t_2)- U_A(t_l) und AU_B = U_B(t_2) - U_B(t_l) gebildet und voneinander abgezogen, AU AB = AU A - AU B.

In einem Initialisierungsschritt wird zum Starten des einphasigen BLDC-Motors das Vorzeichen der Spannung zwischen den Messpunkten AB in der ersten Halbperiode aus dem Vorzeichen der Spannungsdifferenz AU AB bestimmt.

Gemäß eines zweiten Verfahrens zu Orientierungsbestimmung eines Rotors wird zunächst ein positiver rechteckiger Spannungspuls an die Statorspule 11 angelegt. Nach Abschalten des positiven Spannungspulses wird ein Timer gestartet. Sobald die Spannung U mess an dem Messwiderstand 39 im Wesentlichen auf Null abgefallen ist, wird ein Abschalten des Timers ge- triggert. Die Abfallzeit At 1 des Timers wird in einem Spei- eher gespeichert und der Timer auf Null gesetzt.

Im folgenden wird ein negativer rechteckiger Spannungspuls an die Statorspule 11 angelegt. Nach Abschalten des positiven Spannungspulses wird der Timer gestartet. Sobald die Spannung U mess an dem Messwiderstand 39 im Wesentlichen auf Null abgefallen ist, wird ein Abschalten des Timers getriggert. Die Abfallzeit At 2 des Timers wird in einem Speicher gespeichert und der Timer auf Null gesetzt. In einem Vergleichschritt werden die Abfallzeiten At 1 und

At 2 voneinander abgezogen. In einem Initialisierungsschritt wird zum Starten des einphasigen BLDC-Motors 2 das Vorzeichen der Spannung zwischen den Messpunkten A und B in der ersten Halbperiode aus dem Vorzeichen der Differenz der Abfallzeiten At_2 - At_l bestimmt.

Da sich die zunehmende Ausrichtung der Elementarmagnete erst ab einem gewissen Magnetfeld bemerkbar macht, ist die Höhe und Länge des Spannungspulses so zu dimensionieren, dass ein genügend hoher Maximalstrom I max erreicht wird. Andererseits ist die Höhe und Länge des Spannungspulses dadurch begrenzt, dass sich der Rotor durch das ausgeübte Drehmoment bis zum Starten des Rotors nicht wesentlich weiterbewegen soll. Bei einer Bestimmung der Rotororientierung über den maximalen Spulenstrom gemäß der Anmeldung kann eine besonders hohe Empfindlichkeit der Orientierungsbestimmung erzielt werden, da sich die unterschiedliche Vormagnetisierung des Spulenkerns bei dem maximalen Spulenstrom am stärksten auswirkt.

Eine Bestimmung der Rotororientierung über eine Abfallzeit des Spulenstroms gemäß der Anmeldung bietet hingegen den Vorteil einer besonders einfachen Ausführbarkeit. Es sind nur Vergleiche einer Eingangsspannung gegenüber dem Nullpotential und eine Zeitmessung erforderlich. Die Zeitmessung kann vorteilhaft mit Hilfe eines Zeitgebers erfolgen, der in einem MikroController zur Ansteuerung des Motors bereits integriert ist. Durch den Vergleich mit dem Nullpotential kann auf den Einsatz eines Komparators verzichtet werden.

Anstatt der erwähnten Feldeffekt-Transistoren kann die Ii- Brücke auch mit IGBT (Insulated Gate Bipolar) Transistoren oder konventionelle Halbleitertransistoren betrieben werden. Jedoch ist die Verwendung von MOSFETS besonders vorteilhaft, da die MOSFETS bereits eine Freilaufdiode in Form der Body- Diode beinhalten. Weiterhin können in der H-Brücke auch mehrfach hintereinandergeschaltete Transistoren beziehungsweise Leistungsstufen verwendet werden.

Die Kommutierung kann schon vor dem Totpunkt des Rotors 5 erfolgen, um den Spulenstrom zu begrenzen. Um einen kleineren Volumenstrom zu erzielen kann der Rotor 5 ferner durch einen Gegenpuls gezielt abgebremst werden.

Durch Verwendung einer Niederspannungsquelle im Bereich von 24 V und dezentraler Steuerung gemäß der Anmeldung ist ein Lüfter gemäß der Anmeldung auch für mobile Anwendungen geeignet, die mit regenerativer Energie betrieben werden können. Ein Verfahren zum Starten eines Gleichstrommotors gemäß der Anmeldung erlaubt nicht nur das Starten des Motors in einer Vorzugsrichtung sondern auch in der Gegenrichtung. Dies kann dazu genutzt werden, um den Lüfter zeitweise in der Gegenrichtung zu betreiben. Das Anlaufen in beide Richtungen kann ferner für andere Anwendungen von Kleinmotoren genutzt werden, in denen der Motor in beide Richtungen drehen muss, wie beispielsweise bei einem Fensterheber.

Die Spannungsmessung über einen Shunt-Widerstand kann auch durch eine andere Form der Strommessung ersetzt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Hall-Sonde.

Bezugsziffern

1 MotorSteuerung

2 BLDC-Kleinmotor

3 Steuerungselektronik

4 H-Brücke

5 Rotor

6 Stator

7 Ringmagnet

8 Rotorkörper

10 Polschuhe

11 Statorspule

12 breites Polschuh-Ende

13 schmales Polschuh-Ende

15 Gleichström-Spannungsquelle

17 Berechnungseinheit

18 Kontroll-Einheit

19 Pulsgenerator

30 Feldeffekt-Transistor 1H

31 Feldeffekt-Transistor IL

32 Feldeffekt-Transistor 2H

33 Feldeffekt-Transistor 2L

35 Freilaufdiode

36 Freilaufdiode

37 Freilaufdiode

38 Freilaufdiode

39 Messwiderstand

40 Auskoppelung

41 Signal- und Pegelanpassung

42 Steuerungseinheit

43 Auswertungseinheit

44 Motorlogik

45 Impulserzeugungseinheit Impulsanpassung

Leistungsstufen

Spannungspuls

Taktdauer

Spannungspulse

Stromverlauf

Stromverlauf

Pausenzeit

Zeitdauer

Zeitdauer

Zeitdauer

Spannungsverlauf

Phasenverschiebung

Sollwertkurve obere Toleranzgrenze untere Toleranzgrenze

Lüfterkennlinie

Lüfterkennlinie

Lüfterkennlinie

Stromverlauf

Spannungsverlauf

Stromverlauf

Spannungsverlauf

Weitere Aspekte der Ausführungsbeispiele werden durch die unten angeführten AufZählungspunkte angegeben.

A.l. Verfahren zum Starten eines (einphasigen) elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, das die folgenden

Schritte umfasst:

- Öffnen eines Transistors 1H und eines Transistors IL einer H-Brücke für eine vorgegebene Öffnungsdauer;

Kurz vor Ende der vorgegebenen Öffnungsdauer

Bestimmen eines ersten Stromflusses durch eine Statorspule des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors;

Öffnen eines Transistors 2H und eines Transistors 2L der H-Brücke für die vorgegebene Öffnungsdauer;

Kurz vor Ende der vorgegebenen Öffnungsdauer

Bestimmen eines zweiten Stroms durch eine Statorspule des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors; Berechnen des Vorzeichens einer Differenz des ersten elektrischen Stroms und des zweiten elektrischen Stroms; Abhängig vom Vorzeichen der Differenz des ersten elektrischen Stroms und des zweiten elektrischen Stroms Ansteuern der H-Brücke zum Starten des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors.

A.2. Verfahren nach Punkt A.l, wobei die vorgegebene Öffnungsdauer höchstens 10 Millisekunden beträgt.

A.3. Verfahren nach einem der Punkte A.l oder A.2, wobei an einer High-Seite der H-Brücke eine Betriebsspannung V B anliegt und wobei an einem Low-Seite der H-Brücke ein Nullpotential anliegt. A.4. Verfahren nach einem der Punkte A.l bis A.3, wobei das Bestimmen der ersten Stroms und das Bestimmen des zweiten Stroms umfasst:

- Messung eines Spannungsabfalls an einem Shunt- Widerstand gegenüber dem Nullpotential durch einen Messeingang eines MikroControllers , wobei der Mikrocontrol- ler mit dem Nullpotential elektrisch verbunden ist.

A.5 Vorrichtung zum Starten eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gemäß einer der Ansprüche A.l bis A.4, die beinhaltet:

- Motorsteuerung mit einer H-Brücke und einer Steuerungselektronik, wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor in einem mittleren Zweig der H-Brücke befindet ,

- Auskopplung, die mit einem ersten Anschlusspunkt "A" und einem zweiten Anschlusspunkt "B" elektrisch verbunden ist, wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor im Stromkreis zwischen dem ersten Anschlusspunkt "A" und dem zweiten Anschlusspunkt "B" befindet,

Berechnungseinheit zur Bestimmung einer Ansteuerung zum Starten des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, die mit einem Anschlusspunkt an dem Messwiderstand und mit der Auskopplung elektrisch verbunden ist.

Lüfter mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch A.5 bei dem der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor mit Lüfterschaufeln des Lüfters verbunden ist.

B.1. Verfahren zum Starten eines (einphasigen) elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, das die folgenden

Schritte umfasst: - Öffnen eines Transistors 1H und eines Transistors IL einer H-Brücke für eine vorgegebene Öffnungsdauer;

nach Ende der vorgegebenen Öffnungsdauer:

Bestimmen einer ersten Abfallzeit eines ersten Stroms durch eine Statorspule des elektronisch kommu- tierten Gleichstrommotors;

Öffnen eines Transistors 2H und eines Transistors 2L der H-Brücke für die vorgegebene Öffnungsdauer;

nach Ende der vorgegebenen Öffnungsdauer:

Bestimmen einer zweiten Abfallzeit eines zweiten Stroms durch eine Statorspule des elektronisch kommu- tierten Gleichstrommotors;

Berechnen des Vorzeichens einer Differenz der ersten Ab fallzeit und der zweiten Abfallzeit;

Abhängig vom Vorzeichen der Differenz des ersten elektrischen Stroms und der zweiten elektrischen Stroms Ansteuern der H-Brücke zum Starten des elektronisch kom mutierten Gleichstrommotors. B.2. Verfahren nach Punkt B.l wobei die Bestimmung der ersten Abfallzeit und die Bestimmung der zweiten Abfallzeit weiterhin umfasst:

- Bestimmung einer Leitendzeit einer ersten Freilaufdiode;

- Bestimmung einer Leitendzeit einer zweiten Freilaufdiode .

B.3. Verfahren nach Punkt B.2, wobei die Bestimmung der ersten Leitendzeit und der zweiten Leitendzeit insbesondere umfasst :

Bestimmung einer ersten Leitendzeit einer Body-Diode eines ersten MOSFETS;

Bestimmung einer zweiten Leitendzeit einer Body-Diode eines zweiten MOSFETS. B.4. Verfahren nach Punkt B.2 oder Punkt B.3, wobei die Bestimmung der ersten Leitendzeit und der zweiten Leitendzeit umfasst:

- Starten eines Timers;

in vorbestimmten Zeitintervallen

- Bestimmen einer Spannung an einem Messwiderstand durch eine MikroController, der mit einem Nullpotential elektrisch verbunden ist und der mit einem Messeingang an dem Messwiderstand elektrisch verbunden ist;

- Vergleich der Spannung mit dem Nullpotential;

wenn bestimmt wird, dass die Spannung einen Schwellwert unterschreitet :

- Anhalten des Timers;

- Bestimmen der Leitendzeit aus der Stoppzeit des Timers .

B.5 Vorrichtung zum Starten eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gemäß einer der Ansprüche B.l oder B.2, die beinhaltet:

- Motorsteuerung mit einer H-Brücke und einer Steuerungselektronik, wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor in einem mittleren Zweig der H-Brücke befindet ,

- Auskopplung, die mit einem ersten Anschlusspunkt "A" und einem zweiten Anschlusspunkt "B" elektrisch verbunden ist, wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor im Stromkreis zwischen dem ersten Anschlusspunkt "A" und dem zweiten Anschlusspunkt "B" befindet, - Berechnungseinheit zur Bestimmung einer Ansteuerung zum Starten des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors, die mit einem Anschlusspunkt an dem Messwiderstand und mit der Auskopplung elektrisch verbunden ist. B.6 Lüfter mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch B.3 bei dem der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor mit Lüfterschaufeln des Lüfters verbunden ist.

C. l. Verfahren für eine sinusbewertete Pulsweitenmodulation eines einphasigen Gleichstrommotors, das die folgenden Schritte umfasst

Erhöhen eines Tastverhältnisses gemäß einer ersten Viertelperiode einer Sinusfunktion;

Konstanthalten des Tastverhältnisses;

Herabsetzen des Tastverhältnisses gemäß einer zweiten Viertelperiode einer Sinusfunktion. C.2. Verfahren nach Punkt C.l, wobei das Konstanthalten des Tastverhältnisses ein Konstanthalten gemäß eines Tastverhältnisses von 1 beinhaltet.

C.3. Verfahren nach Anspruch C.l oder Anspruch C.2, wobei das

Tastverhältnis im Bereich 1:8 bis 1 variiert wird.

C.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner beinhaltet :

- Ermitteln durch eine Berechnungseinheit, die mit einer Auskopplung elektrisch verbunden ist, dass ein Rotor des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors einen Totpunkt passiert hat;

Erhöhen des Tastverhältnisses kurz nach dem Ermitteln, dass der Rotor den Totpunkt passiert hat.

C.5. Vorrichtung zum Ansteuern eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors mit einer Pulsweitenmodulation gemäß einer der Punkte C.l bis C.4, die beinhaltet: - Motorsteuerung mit einer H-Brücke und einer Steuerungselektronik, wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor in einem mittleren Zweig der H-Brücke befindet ,

- Auskopplung zur Bestimmung eines Zeitpunktes, an dem ein Pol eines Permanentmagneten eines Rotors des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors einen Totpunkt passiert, wobei die Auskoppelung mit einem ersten Anschlusspunkt "A" und einem zweiten Anschlusspunkt "B" elektrisch verbunden ist und wobei sich der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor im Stromkreis zwischen dem ersten Anschlusspunkt "A" und dem zweiten Anschlusspunkt "B" befindet,

Berechnungseinheit zur Bestimmung einer Ansteuerung des elektronisch kommutierten Gleichstrommotors gemäß einer der Ansprüche 1 bis 3, die mit einem Anschlusspunkt an dem Messwiderstand und mit der Auskopplung elektrisch verbunden ist. C.6 Vorrichtung nach Punkt C.5, wobei sich die Anschlusspunkte der Auskopplung im Stromkreis umittelbar vor und unmittelbar hinter einer Statorspule befinden.

C.7 Vorrichtung nach Punkt C.5, wobei ein Anschlusspunkt der Auskopplung mit Masse verbunden ist.

C.8. Lüfter, der eine Vorrichtung gemäß Punkt C.4 bis C.6 beinhaltet, bei dem der elektronisch kommutierte Gleichstrommotor mit Lüfterschaufeln des Lüfters verbunden ist.