Ein oszillierender Elektromotor ist in der Regel als ein schwingungsfähiges System aufge- baut, dem mittels einer als Elektromagnet betriebenen Spule Energie zugeführt wird. Damit jeweils zum richtigen Zeitpunkt die richtige Energiemenge zugeführt werden kann, ist es erforderlich, den Bewegungszustand des Elektromotors zu erfassen. Hierzu sind bereits ver- schiedene Vorgehensweisen bekannt.

Aus der US 5 632 087 ist ein Trockenrasierer mit einem Linearmotor bekannt. Der Linear- motor weist eine Statorspule und einen mit einem Dauermagneten bestückten Läufer auf, der durch die Statorspule in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt wird. Mittels eines Detektors wird die Auslenkung des Läufers erfasst und abhängig davon die Stromversor- gung der Statorspule so gesteuert, dass die Schwingungsamplitude des Läufers konstant gehalten wird. Der Detektor besteht aus einem am Läufer angeordneten Dauermagneten und einer ortsfest montierten Sensorspule, in der durch Einwirkung des Dauermagneten eine von der Geschwindigkeit des Läufers abhängige Induktionsspannung generiert wird.

Die EP 1 063 760 A2 offenbart ein Steuersystem für einen oszillierenden Linearmotor, bei dem ein Läufer relativ zu einem Stator in eine lineare Schwingung mit einer konstanten Schwingungsamplitude versetzt wird. Der Linearmotor weist eine Spule auf, die entweder am Stator oder am Läufer angeordnet ist. An der jeweils anderen Komponente, d. h. am Läufer oder am Stator ist ein Dauermagnet angeordnet. Durch Einwirkung des bei einem Strom- fluss durch die Spule erzeugten Magnetfelds auf den Dauermagneten wird der Läufer in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt. Dabei wird der Stromfluss so gesteuert, dass sich eine konstante Schwingungsamplitude ergibt. Zur Ermittlung der Schwingungsamplitude wird die Stromzufuhr zur Spule jeweils unterbrochen und es wird die dann an der Spule anliegen- de Spannung ermittelt, so dass kein zusätzlicher Sensor erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst optimale Ansteuerung eines oszil- lierenden Elektromotors für ein elektrisches Kleingerät zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines oszillierenden Elektromotors eines elektrischen Kleingeräts wird einer Spule wenigstens zeitweise ein elektrischer Strom zur Ausbildung eines Magnetfelds zugeführt, das von einer ersten Motorkomponente ausgeht und auf eine zweite Motorkomponente derart einwirkt, dass die zweite Motorkomponente relativ zur ersten Motorkomponente in eine Schwingungsbewegung versetzt wird. Für einen Zeitpunkt, zu dem eine Stromzufuhr zur Spule erfolgt, wird wenigstens eine elektrisch Kenn- größe der Spule ermittelt, die mit einer Bewegungsgröße der ersten oder der zweiten Motor- komponente zusammenhängt. Die zukünftige Stromzufuhr zur Spule erfolgt abhängig von der ermittelten Kenngröße.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass eine präzise Steuerung des Elek- tromotors ohne zusätzlichen Sensor zur Erfassung des Bewegungszustands des Elektro- motors erfolgt, da die ohnehin vorhandene Spule gleichzeitig als Sensor eingesetzt wird.

Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, dass der Betrieb des Elektromotors trotz der Doppel- funktion der Spule nicht eingeschränkt wird, da die Stromzufuhr zur Spule für die Erfassung des Bewegungszustands des Elektromotors nicht unterbrochen wird. Dies bedeutet insbe- sondere auch, dass eine mit einer derartigen Unterbrechung der Stromzufuhr einhergehen- de Reduzierung der maximalen Leistung und des Wirkungsgrads des Elektromotors vermie- den werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren sehr universell eingesetzt werden kann, insbesondere auch bei Elektromotoren, bei denen sich der Verlauf der in der Spule induzierten Spannung in Abhängigkeit von der Schwin- gungsamplitude stark ändert.

Die zweite Motorkomponente erzeugt oder beeinflusst ein Magnetfeld und induziert dadurch eine Spannung in der Spule. Auf diese Weise wird ein Zusammenhang zwischen einer Be- wegungsgröße der ersten relativ zu der zweiten Motorkomponente und wenigstens einer elektrischen Kenngröße der Spule hergestellt.

Als elektrische Kenngröße kann die an der Spule insgesamt anliegende Spannung ermittelt werden. Weiterhin kann als elektrische Kenngröße der durch die Spule fließende Strom er- mittelt werden. Dabei kann insbesondere wenigstens ein Messwert für den Strom durch die Spule vor einem Zeitpunkt, für den der Strom ermittelt werden soll, und wenigstens ein Messwert nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und ein Mittelwert der erfassten Messwerte gebildet werden. Schließlich kann als elektrische Kenngröße die zeitliche Änderung des durch die Spule fließenden Stroms ermittelt werden. Zur Ermittlung der zeitlichen Änderung des Stroms zu einem vorgebbaren Zeitpunkt können Messwerte für den Strom vor und nach diesem Zeitpunkt erfasst werden und die Differenz der Messwerte durch die Zeitdifferenz zwischen den Erfassungen dividiert werden. Dabei ist es von Vorteil, dass sämtliche vorge- nannten elektrischen Kenngrößen mit einem relativ geringen Aufwand ermittelt werden kön- nen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird wenigstens eine elektrische Kenngröße zu einem Zeitpunkt ermittelt, zu dem die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motor- komponenten betragsmäßig ihren Maximalwert annimmt. Dies hat den Vorteil, dass der Zu- sammenhang zwischen der wenigstens einen elektrischen Kenngröße und der Bewegungs- größe der ersten relativ zur zweiten Motorkomponente dann besonders einfach darstellbar ist. Der Zeitpunkt für den Maximalwert der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Mo- torkomponenten kann dabei aus den Zeitpunkten ermittelt werden, zu denen diese Ge- schwindigkeit Null ist. Weiterhin kann eine Schwingungsfrequenz der Motorkomponenten aus den Zeitpunkten, zu denen die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen Null ist, ermittelt werden. Dabei werden als Zeitpunkte, zu denen die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten Null ist, bevorzugt die Nulldurchgänge der an der Spule insge- samt anliegenden Spannung herangezogen. Dies hat den Vorteil, dass sich die Nulldurch- gänge messtechnisch sehr einfach erfassen lassen.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Ermittlung des Zeitpunkts für den Maximalwert der Geschwindigkeit die Zeitdifferenz zwischen dem letzten und dem vorletzten Nulldurch- gang gebildet und die Hälfte der Zeitdifferenz zur Zeit für den letzten Nulldurchgang addiert.

Dabei ist es von Vorteil, dass die Nulldurchgänge auch für die Ermittlung der Schwingungs- frequenz der zweiten Motorkomponente verwendet werden können.

Zur Ermittlung eines Nulldurchgangs kann das Vorzeichen der an der Spule insgesamt an- liegenden Spannung jeweils wiederholt erfasst werden und bei einem Vorzeichenwechsel zwischen aufeinanderfolgenden Erfassungen ein Nulldurchgang detektiert werden. Um eine möglichst hohe Genauigkeit zu erzielen ist es dabei von Vorteil, wenn der Zeitpunkt des Nulldurchgangs durch Interpolation zwischen der letzten Erfassung vor dem Vorzeichen- wechsel und der ersten Erfassung nach dem Vorzeichenwechsel ermittelt wird.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die elektrischen Kenngrößen für den selben Zeitpunkt ermittelt, da diese jeweils zeitabhängig sind und einander beeinflussen.

Aus der wenigstens einen elektrischen Kenngröße kann ein Parameter zur Charakterisie- rung der Schwingungsbewegung des Elektromotors ermittelt werden. Insbesondere kann die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Motorkomponenten ermittelt werden. Weiterhin kann eine Schwingungsamplitude der Motorkomponenten ermittelt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der der Spule zugeführte Strom abhängig von einer Abweichung des ermittelten Parameters zur Charakterisierung der Schwingungsbewegung von einem gewünschten Wert variiert. Dies ermöglicht eine sehr einfache und zuverlässige Steuerung der Stromzufuhr zur Spule.

Der Spule kann ein abhängig von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße pulswei- tenmodulierter Strom zugeführt werden. Weiterhin kann der Spule ein Strom mit einer von der wenigstens einen elektrischen Kenngröße abhängigen Stromstärke zugeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispiels erläutert.

Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines oszillierenden Linearmotors in schematischer Darstellung, Fig. 2 Diagramme für den zeitlichen Verlauf der Auslenkung eines Läufers aus sei- ner Gleichgewichtsposition (oben), der Geschwindigkeit des Läufers (Mitte) und einer von Permanentmagneten in einer Spule eines Stators induzierten Spannung (unten) und Fig. 3 ein Diagramm für den zeitlichen Verlauf der an der Spule 5 insgesamt anlie- genden Spannung (oben) und ein Diagramm für den durch die Spule insge- samt fließenden Strom (unten).

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines oszillierenden Linearmotors in schematischer Darstellung. Der Linearmotor weist einen ortsfest angeordneten Stator 1 auf und einen Läu- fer 2, der eine lineare Bewegung in den mit einem Doppelpfeil 3 bezeichneten Richtungen ausführen kann. Alternativ dazu kann der Stator 1 bezüglich seiner Bewegungsfreiheitsgra- de entsprechend dem Läufer 2 ausgebildet sein, d. h. der Stator 1 kann durch eine Kompo- nente ersetzt werden, die im Hinblick auf ihre Beweglichkeit dem Läufer 2 entspricht, anson- sten aber die Funktionsmerkmale des Stators 1 aufweist. Da sich die Darstellung der Erfin- dung dadurch vereinfacht, wird im folgenden jedoch ausschließlich das Ausführungsbeispiel mit ortsfest angeordnetem Stator 1 herangezogen. Der Stator 1 besteht aus einem Eisen- kern 4, der in Form eines"E"ausgebildet ist, und einer aus Draht gewickelten Spule 5. Die Spule 5 ist um einen Mittelbalken 6 des Eisenkerns 4 gewickelt und über Anschlussleitungen 7 elektrisch mit einem Steuergerät 8 verbunden. Der Läufer 2 weist zwei Dauermagnete 9 auf, die jeweils mit einem ihrer Pole an einer Trägerplatte 10 anliegen und mit antiparalleler Orientierung dicht nebeneinander angeordnet sind. Die Dauermagnete 9 sind bis auf einen Luftspalt 11 der Stirnseite des Mittelbalkens 6 des Eisenkerns 4 angenähert. Die Träger- platte 10 besteht ebenso wie der Eisenkern 4 aus einem Eisenwerkstoff und ist an zwei ent- gegengesetzten Seiten jeweils mit einem Ende je einer Schraubenfeder 12 verbunden. Die anderen Enden der Schraubenfedern 12 sind ortsfest aufgehängt, beispielsweise an einem Gehäuse eines elektrischen Kleingeräts, in das der Linearmotor eingebaut ist, so dass der Läufer 2 in den mit dem Doppelpfeil 3 bezeichneten Richtungen lineare Schwingungsbewe- gungen ausführen kann.

Im Betriebszustand des Linearmotors wird durch eine entsprechende Ansteuerung mittels des Steuergeräts 8 ein Stromfluss durch die Spule 5 hergestellt, so dass sich im Eisenkern 4 ein Magnetfeld aufbaut. Insbesondere im Bereich der Stirnfläche des Mittelbalkens 6 des Eisenkerns 4 wirkt das Magnetfeld auf die Dauermagnete 9 ein und bewirkt bei der in Fig. 1 dargestellten Geometrie eine seitliche Verschiebung des Läufers 2 relativ zum Stator 1. Die Richtung der Verschiebung hängt von der Stromrichtung in der Spule 5 ab. Mittels einer Va- riation des Stromflusses durch die Spule 5, bei der in der Regel auch die Stromrichtung va- riiert wird, und unterstützt von den Schraubenfedern 12 kann der Läufer 2 in eine lineare Schwingungsbewegung versetzt werden. Einige Bewegungsgrößen dieser Schwingungsbe- wegung sind in Fig. 2 dargestellt.

Fig. 2 zeigt Diagramme für den zeitlichen Verlauf einer Auslenkung x des Läufers 2 aus sei- ner Gleichgewichtsposition (oben), einer Geschwindigkeit v des Läufers 2 (Mitte) und einer von den Permanentmagneten 9 in der Spule 5 induzierten Spannung (unten). Hierzu ist auf der Abszisse in allen Diagrammen jeweils die Zeit t aufgetragen. Auf der Ordinate sind im oberen Diagramm die Auslenkung x des Läufers 2, genauer gesagt des Massenschwer- punktes des Läufers 2, im mittleren Diagramm die Geschwindigkeit v des Läufers 2 und im unteren Diagramm die in der Spule 5 induzierte Spannung Ui aufgetragen. Der Läufer 2 führt eine lineare harmonische Schwingung aus, so dass der zeitliche Verlauf der Auslenkung x des Läufers 2 aus der Gleichgewichtsposition durch eine Kosinusfunktion dargestellt werden kann, d. h. es gilt : x=Acos ( t- (p) Dabei kennzeichnen A die maximale Auslenkung des Läufers 2 aus der Gleichgewichtsposi- tion, d. h. die Schwingungsamplitude, m die Kreisfrequenz und (p die Phase.

Der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit v des Läufers 2 ist dann entsprechend durch eine Sinusfunktion darzustellen, mit : v = A (o sin (m t- (p) Die Zeitverläufe der Auslenkung x und der Geschwindigkeit v des Läufers 2 sind somit um n/2 zueinander phasenverschoben.

Die Ansteuerung der Spule 5 durch das Steuergerät 8 wird zeitlich auf den Bewegungszu- stand des Läufers 2 abgestimmt, um mit dem erzeugten Stromfluss durch die Spule 5 je- weils die gewünschte Wirkung zu erzielen. Weiterhin wird die über das Magnetfeld der Spule 5 dem Läufer 2 jeweils zugeführte Energie von den jeweiligen Erfordernisse abhängig ge- macht. Insbesondere wird diese Energie so bemessen, dass die Schwingungsamplitude A möglichst konstant gehalten wird, und zwar auch dann, wenn der Läufer 2 einer schwanken- den Belastung ausgesetzt ist. Die schwankende Belastung wird durch eine entsprechende Variation des Stromflusses durch die Spule 5 ausgeglichen. Dabei ist es für eine Regelung der Schwingungsamplitude A auf einen konstanten Wert erforderlich, jeweils die Schwin- gungsamplitude A oder eine damit zusammenhängende Größe zu ermitteln. Für die Ermitt- lung der Schwingungsamplitude A kann die von den bewegten Dauermagneten 9 in der Spule 5 induzierte Spannung Ui herangezogen werden. Da die Dauermagnete 9 Bestand- teile des Läufers 2 sind, hängt die induzierte Spannung Ui vom Bewegungszustand des Läufers 2 ab. Für den Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung Uj und der Ge- schwindigkeit v des Läufers 2 gilt : Uj = MK V Die induzierte Spannung Uj ist somit direkt proportional zur Geschwindigkeit v des Läufers 2 mit einer Proportionalitätskonstante MK, die vom Aufbau des Linearmotors abhängt. Wie auch der Figur 2 zu entnehmen ist, wird der zeitliche Verlauf der induzierten Spannung Ui somit ebenfalls durch eine Kosinusfunktion repräsentiert, die die gleiche Periodizität wie die Kosinusfunktion für den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit v des Läufers 2 besitzt und gleichphasig zu dieser verläuft.

Um ausgehend von der Geschwindigkeit v des Läufers 2 mit einem möglichst geringen Re- chenaufwand die Schwingungsamplitude A des Läufers 2 zu ermitteln, kann folgenderma- ßen vorgegangen werden : Aus den Nulldurchgängen der Geschwindigkeit v und damit der induzierten Spannung Ui zu den Zeitpunkten t, und t2, die im Abstand der halben Schwingungsdauer des Läufers 2 auf- einanderfolgen, kann die Schwingungsfrequenz f oder wahlweise die Kreisfrequenz w des Läufers 2 ermittelt werden : f=w/ (2) = 1/ (2 (t2-t,)) Zu einem Zeitpunkt t3, der in der zeitlichen Mitte zwischen aufeinanderfolgenden Nulldurch- gängen liegt, nimmt die Geschwindigkeit v betragsmäßig ihren Maximalwert A co an, so dass gilt: A = v3 / # mit v3 = v(t3) Der Zeitpunkt t3 stellt nach dem Nulldurchgang zum Zeitpunkt t2 das erste Betragsmaximum der Geschwindigkeit v bzw. der induzierten Spannung Ui dar und ergibt sich zu : t3 = t2 + (t2-t,)/2 Die Schwingungsamplitude A kann somit dadurch ermittelt werden, dass die Nulldurchgänge der induzierten Spannung Ui erfasst werden und daraus der nächste Zeitpunkt t3 ermittelt wird, zu dem die Geschwindigkeit v des Läufers 2 ihren betragsmäßig maximalen Wert Vs annimmt. Aus der zu diesem Zeitpunkt t3 erfassten induzierten Spannung Ui wird mittels der Proportionalitätskonstanten MK die maximale Geschwindigkeit Vs des Läufers 2 und daraus wiederum die Schwingungsamplitude A errechnet. Abhängig von der Abweichung der so ermittelten Schwingungsamplitude A von einem gewünschten Wert wird die Stromzufuhr zur Spule 5 gesteuert.

Bei der praktischen Durchführung der geschilderten Vorgehensweise treten jedoch erhebli- che Probleme auf, da durch die Spule 5 zum Zeitpunkt t3 in der Regel ein Strom I fließt, der an der Spule 5 einen Spannungsabfall UR und eine Selbstinduktionsspannung U, hervorruft und die von den Dauermagneten 9 in der Spule 5 induzierte Spannung Ui zum Zeitpunkt t3 somit einer direkten Messung nicht zugänglich ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems wird im folgenden an Hand der Figur 3 erläutert.

Figur 3 zeigt ein Diagramm für den zeitlichen Verlauf der an der Spule 5 insgesamt anlie- genden Spannung UM (oben) und ein Diagramm für den durch die Spule 5 insgesamt flie- ßenden Strom I (unten). In beiden Diagrammen ist auf der Abszisse jeweils die Zeit t aufge- tragen. Auf der Ordinate ist im oberen Diagramm die an der Spule 5 anliegende Spannung UM aufgetragen und im unteren Diagramm der durch die Spule 5 fließende Strom I. Dort, wo die an der Spule 5 anliegende Spannung UM von der induzierten Spannung Ui abweicht, ist zusätzlich der Verlauf der induzierten Spannung Ui punktiert eingezeichnet.

Aus dem oberen Diagramm der Fig. 3 ist ersichtlich, dass gerade zum Zeitpunkt t3, zu dem die induzierte Spannung Ui ermittelt werden soll, eine deutliche Abweichung zwischen der an der Spule 5 anliegenden Spannung Du (durchgezogene Linie) und der induzierten Spannung Ui (punktierte Linie) besteht. Diese Abweichung entsteht durch den Spannungsabfall UR, den der durch die Spule 5 fließende Strom I am ohmschen Widerstand der Spule 5 hervorruft. Zu einer weiteren Abweichung zwischen der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM und der induzierten Spannung Ui kommt es durch die Selbstinduktion der Spule 5, durch die bei je- der Änderung des Stromflusses durch die Spule 5 eine Gegenspannung UL induziert wird, die der Änderung des Stromflusses entgegenwirkt. Besonders deutlich ist der Einfluss der Gegenspannung UL unmittelbar nach Abschaltung der Stromzufuhr zur Spule 5 zum Zeit- punkt taus ersichtlich. Zu diesem Zeitpunkt taUS ist ein abrupter Einbruch der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM zu erkennen, der sogar zu einer Umkehr der Polarität der Span- nung UM führt.

Insgesamt setzt sich somit die an der Spule 5 anliegende Spannung UM aus dem Span- nungsabfall UR am ohmschen Widerstand der Spule 5, der selbstinduzierten Spannung U, und der von den Dauermagneten 9 induzierten Spannung Ui zusammen, so dass gilt : UM= UR+ UL+ U i Für den Spannungsabfall UR am ohmschen Widerstand der Spule 5 gilt : UR=RI Dabei ist R der ohmsche Widerstand der Spule 5 und) der durch die Spule 5 fließende Strom.

Für die selbstinduzierte Spannung UL der Spule 5 mit der Induktivität L ist bei einer zeitlichen Änderung des Stroms dl/dt anzusetzen : UL = L dl/dt Unter Berücksichtigung der Beziehung für die von den Magneten 9 in der Spule 5 induzier- ten Spannung Ui ergibt sich somit für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM : UM=RI+Ldl/dt+vMK Daraus folgt für die Geschwindigkeit v des Läufers 2 : v= (UM-RI-Ldl/dt)/MK.

Wenn zudem von der vereinfachten Berechnung der Schwingungsamplitude A des Läufers 2 aus der betragsmäßig maximalen Geschwindigkeit Vs des Läufers 2 Gebrauch gemacht wird, ergibt sich insgesamt folgende Vorgehensweise für die Ansteuerung der Spule 5 : Es werden die Nulldurchgänge der von den Permanentmagneten 9 in der Spule 5 induzier- ten Spannung Ui ermittelt, indem wiederholt die an der Spule 5 anliegende Spannung UM gemessen wird und bei einem Vorzeichenwechsel der Spannung UM zwischen den Zeit- punkten für die letzte Messung vor und die erste Messung nach dem Vorzeichenwechsel interpoliert wird. Alternativ dazu könnten auch die Beträge der Messwerte für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM ausgewertet werden. In diesem Fall kann auf einen Null- durchgang geschlossen werden, wenn die Spannung UM zunächst betragsmäßig abnimmt und dann wieder betragsmäßig zunimmt. Die Nulldurchgänge der induzierten Spannung Ui sind also nur dann identisch mit den Nulldurchgängen der Motorspannung UM wenn der Strom I = 0 ist (und dl/dt = 0). Falls zu den Meßwertpunkten der Strom durch die Motorspule ungleich Null ist, muß von der gemessenen Motorspannung UM noch R x I sowie L dl/dt sub- trahiert werden, um die induzierte Spannung U, zu ermitteln. Aus den ermittelten Zeitpunk- ten t, und t2 für aufeinanderfolgende Nulldurchgänge wird der Zeitpunkt t3 für das nächste betragsmäßige Geschwindigkeitsmaximum V3 des Läufers 2 ermittelt und zum Zeitpunkt t3 die an der Spule 5 anliegende Spannung UM gemessen. Weiterhin wird jeweils kurz vor und kurz nach dem Zeitpunkt t3 die durch die Spule 5 fließenden Ströme la und lb gemessen. Aus den Messwerten la und lb wird der Strom I zum Zeitpunkt t3 als Mittelwert ermittelt : t= + lob)/2 Die zeitliche Änderung des Stroms dl/dt ergibt sich zu : dl/dt = (lb-la)/At Dabei stellt At die zwischen den beiden Strommessungen la und lb verstrichene Zeit dar.

Mit Hilfe der obengenanten Formel v = (UM-R I-L dl/dt)/MK wird die Geschwindigkeit v des Läufers 2 aus dem gemessenen Wert für die an der Spule 5 anliegende Spannung UM, dem ermittelten Wert für den durch die Spule 5 fließenden Strom I und dessen zeitliche Än- derung dl/dt sowie den bekannten Werten für den ohmschen Widerstand R und die Induk- tivität L der Spule 5 und für die Proportionalitätskonstante MK berechnet. Da die Messwerte für den Zeitpunkt t3 ermittelt wurden, stellt die daraus berechnete Geschwindigkeit v ein be- tragsmäßiges Maximum dar, so dass die Schwingungsamplitude A des Läufers 2 daraus durch eine Division durch die Kreisfrequenz m berechnet werden kann. Die Kreisfrequenz co wurde zuvor aus dem zeitlichen Abstand der aufeinanderfolgenden Nulldurchgänge der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM ermittelt. Durch einen Vergleich der Schwin- gungsamplitude A des Läufers 2 mit dem gewünschten Wert kann ermittelt werden, mit wel- chem Stromsignal die Spule 5 anzusteuern ist, um den gewünschten Wert für die Schwin- gungsamplitude A zu erreichen.

Bei dem Stromsignal zur Ansteuerung der Spule 5 handelt es sich in der Regel um ein ge- taktetes Signal. Insbesondere kann ein pulsweitenmoduliertes Signal eingesetzt werden, wobei bei einer zu geringen Schwingungsamplitude A des Läufers 2 die Pulsweite erhöht wird und bei einer zu großen Schwingungsamplitude A des Läufers 2 die Pulsweite reduziert wird. Ebenso ist es auch möglich mit einem Signal konstanter Pulsweite zu arbeiten und jeweils die Pulshöhe, d. h. die Stromstärke, oder die Flankensteilheit abhängig von der Schwingungsamplitude A des Läufers 2 zu variieren. Auch Kombinationen der geschilderten Vorgehensweisen sind möglich.

Um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, können weitere Strommessungen und/oder weitere Spannungsmessungen durchgeführt werden und jeweils entsprechende Mittelwerte gebildet werden. Dabei ist jeweils auf eine korrekte Mittelwertbil- dung zu achten, d. h. die Mittelwerte sollen jeweils die Verhältnisse zum Zeitpunkt t3 wieder- geben.

Weiterhin kann es erforderlich sein, zusätzliche Maßnahmen für eine zuverlässige Erken- nung der Nulldurchgänge der induzierten Spannung Ui zu treffen, da in der an der Spule 5 anliegenden Spannung UM auch anderweitig bedingte Nulldurchgänge auftreten können, die beispielsweise von der selbstinduzierten Spannung UL hervorgerufen werden können. Zur Erkennung der gewünschten Nulldurchgänge kann ein Filter eingesetzt werden, das Berei- che ausblendet, in denen sich die an der Spule 5 anliegende Spannung UM sehr stark än- dert. Ebenso ist es auch möglich, die Suche nach Nulldurchgängen auf Zeitbereiche zu be- schränken, in denen die gewünschten Nulldurchgänge zu erwarten sind.

Die Berechnung der induzierten Spannung im Mikrocontroller verläuft vereinfacht dargestellt folgendermaßen : Uj=UM-R*I-L*dl/dt Der Strom I wird aus dem Spannungsabfall Us an dem zusätzlich eingebauten Widerstand (Shunt) Rs bestimmt : I = Us/Rs Verwendet man jeweils 2 Messungen Us1 und Us2, so ergibt sich für Ui : Ui = UM-R* Us1 + Us2)/2/Rs-L* (Us2-Usi)/Rs/dt Dies läßt sich umformen in : Ui = UM - Us1*( R/ Rs /2-L/Rs /dt)-Us2 (R/ Rs /2+L/ Rs /dt) Die beiden konstanten Ausdrück in den Klammern lassen sich aus den bekannten Werten R, Rs, L und dt berechnen. Dadurch reduziert sich die Berechnung von Ui auf : Ui = UM - c1* Us1 - c2*Us2 mit den beiden Konstanten Ci und c2. Diese Rechnung läßt sich von einem Mikrocontroller sehr einfach und schnell durchführen. Es sind dabei lediglich zwei Subtraktionen und zwei Multplikationen auszuführen. Divisionen oder Differentiationen müssen nicht durchgeführt werden.