DE202004012388U1 - Surgical hand instrument with motorized rotary output for e.g. boring or milling, has single motor operated in high and low speed ranges by separate control procedures - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine chirurgische Maschine mit einem Elektromotor, welcher einen Rotor und mindestens zwei Motorwicklungen aufweist, und mit einer Motorsteuerung zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors.The The present invention relates to a surgical machine with a Electric motor, which has a rotor and at least two motor windings, and with a motor controller for controlling and / or regulating the electric motor.
Ferner wird nachfolgend ein Verfahren zum Betreiben einer chirurgischen Maschine mit einem Elektromotor, welcher einen Rotor und mindestens zwei Motorwicklungen aufweist, und mit einer Motorsteuerung zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors beschrieben.Further The following is a procedure for operating a surgical Machine with an electric motor, which has a rotor and at least two Has motor windings, and with a motor controller for control and / or rules of the electric motor.
Chirurgische Maschinen der eingangs beschriebenen Art sind in zahlreichen Varianten bekannt, insbesondere als Bohr- und Fräsmaschinen oder Sägen. Sie werden betrieben, indem mit der Motorsteuerung Steuersignale für den Elektromotor erzeugt werden, um ihn mit einer bestimmten Drehzahl zu betreiben. Je nach Art des Elektromotors können Drehzahlen bis zu 70.000 Umdrehungen pro Minute erreicht werden. Konstruktionsbedingt ist jedoch der Wirkungsgrad von Elektromotoren nicht bei allen Drehzahlen gleich, insbesondere nicht immer optimal.surgical Machines of the type described in the introduction are in numerous variants known, especially as drilling and milling machines or saws. she are operated by using control signals for the electric motor generated to operate it at a certain speed. Depending on the type of electric motor, speeds can up to 70,000 revolutions per minute can be achieved. By design However, the efficiency of electric motors is not at all speeds same, especially not always optimal.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine chirurgische Maschine und ein Verfahren zum Betreiben einer chirurgischen Maschine so zu verbessern, daß insbesondere ein Wirkungsgrad des Elektromotors im wesentlichen über den gesamten Drehzahlbereich optimiert werden kann.It is therefore an object of the present invention, a surgical Machine and a method for operating a surgical machine so improve that in particular an efficiency of the electric motor essentially over the entire speed range can be optimized.
Diese Aufgabe wird bei einer chirurgischen Maschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Gesamtdrehzahlbereich der chirurgischen Maschine in mindestens einen unteren Drehzahlbereich für niedrige Drehzahlen und in mindestens einen oberen Drehzahlbereich für höhere Drehzahlen als der mindestens eine untere Drehzahlbereich unterteilt ist, daß die Motorsteuerung derart ausgebildet ist, daß in dem mindestens einen unteren Drehzahlbereich ein erstes Steuer- und/oder Regelungsverfahren zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors durchführbar ist und daß in dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich ein zweites Steuer- und/oder Regelungsverfahren zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors durchführbar ist.This The task is described in the case of a surgical machine Kind according to the invention solved, the existence Total speed range of the surgical machine in at least one lower speed range for low speeds and in at least an upper speed range for higher speeds is divided as the at least one lower speed range that the engine control is designed such that in the at least one lower speed range a first control and / or regulating methods for controlling and / or regulating the electric motor is feasible and that in the at least one upper speed range a second control and / or regulating methods for controlling and / or regulating the electric motor feasible is.
Die erfindungsgemäße Weiterbildung bekannter chirurgischer Maschinen hat den Vorteil, daß jeweils an einen Drehzahlbereich des Elektromotors angepaßte Steuer- und/oder Regelungsverfahren angewandt werden können. Es wäre insbesondere denkbar, daß mehr als zwei Drehzahlbereiche definiert werden, wobei jeweils beim Übergang von einem zum anderen Drehzahlbereich auch das jeweils angewandte Steuer- und/oder Regelungsverfahren umgeschaltet wird. Auf diese Weise läßt sich nicht nur der Wirkungsgrad des Elektromotors im Betrieb optimieren, sondern es läßt beispielsweise auch eine Ist-Drehzahl des Elektromotors während des Betriebs in Abhängigkeit der Drehzahl optimiert bestimmen.The Training according to the invention Known surgical machines has the advantage that each control adapted to a speed range of the electric motor and / or regulatory procedures can be applied. In particular, it would be conceivable that more than Two speed ranges are defined, each at the transition from one to the other speed range also the one used Control and / or regulation process is switched. To this Way can be not only optimize the efficiency of the electric motor during operation, but it leaves, for example also an actual speed of the electric motor during operation depending determine the speed optimized.
Vorteilhaft ist es, wenn das erste und/oder das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren ein Puls-Weiten-Modelations-(PWM)-Verfahren ist. Mit diesem Verfahren lassen sich insbesondere Gleichstrommotoren auf einfache Weise und optimiert betreiben. Insbesondere lassen sich sinusartige Strom- und Spannungsverläufe erzeugen durch Überlagerung digitaler Spannungs- bzw. Stromsignale mit einer Trägerfrequenz.Advantageous it is when the first and / or the second control and / or regulation process is a Pulse Width Modeling (PWM) process. With this procedure can in particular DC motors in a simple manner operate optimized. In particular, sinusoidal current and voltage profiles can be generated by overlay digital voltage or Current signals with a carrier frequency.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren ein Space-Vektor-Puls-Weiten-Modulations-(SVPWM)-Verfahren ist, bei welchem alle Motorwicklungen gleichzeitig bestrombar sind. Das SVPWM-Verfahren hat gegenüber herkömmlichen Puls-Weiten-Modulations-(PWM)-Verfahren den Vorteil, daß alle Motorwicklungen gleichzeitig bestrombar sind, so daß auch bei besonders niedrigen Drehzahlen ein sanfter, ruckelfreier Betrieb des Elektromotors möglich wird. Ferner wird ein Anlaufen des Motors aus dem Stillstand wesentlich dadurch verbessert, daß alle Motorwicklungen gleichzeitig bestrombar sind.According to one preferred embodiment of the Invention can be provided that the first control and / or Control method a space vector pulse width modulation (SVPWM) method is, in which all motor windings can be energized at the same time. The SVPWM process has counter usual Pulse Width Modulation (PWM) method has the advantage that all motor windings can be energized at the same time, so that even at particularly low Speeds a smooth, smooth operation of the electric motor is possible. Furthermore, starting the motor from standstill is essential improved that all Motor windings can be energized at the same time.
Besonders kostengünstig und wenig wartungsintensiv wird die Maschine, wenn der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor ist.Especially economical and the machine becomes less maintenance-intensive when the electric motor a brushless DC motor is.
Vorzugsweise ist der Elektromotor ein sensorloser Elektromotor. Darunter ist zu verstehen, daß keine Drehzahlerfassungssensoren zur Bestimmung einer Ist-Drehzahl des Elektromotors vorgesehen oder am Elektromotor angeordnet sind. Derartige Elektromotoren sind wesentlich kostengünstiger als Motoren, die Sensoren umfassen, und zudem vereinfacht sich der Aufbau der chirurgischen Maschine insgesamt. Grund hierfür ist, daß weniger Anschlüsse für den Motor vorgesehen werden müssen. Dies hat zudem den Vorteil, daß bei einer zerlegbaren chirurgischen Maschine keine Korrosionsprobleme bei Kontakten auftreten können, über welche eine Verbindung der Motorsteuerung zu Drehzahlerfassungs- und/oder Positionssensoren hergestellt werden kann. Derartige Kontakte werden üblicherweise mit kleinen Spannungen beziehungsweise Strömen beaufschlagt, so daß schon eine geringe Korrosion der Kontakte zu Fehlern bei der Ermittlung der Ist-Drehzahl des Elektromotors führen kann. Genau dies kann bei einer erfindungsgemäßen Maschine nicht passieren.Preferably the electric motor is a sensorless electric motor. Below is to understand that none Speed detection sensors for determining an actual speed of the Electric motor provided or arranged on the electric motor. Such electric motors are much cheaper as motors that include sensors, and also simplifies Overall construction of the surgical machine. The reason for this is that less connections for the Motor must be provided. This also has the advantage that a dismountable surgical machine no corrosion problems can occur in contacts via which a connection of the engine control to speed detection and / or Position sensors can be manufactured. Such contacts are common applied with small voltages or currents, so that already a slight corrosion of the contacts to errors in the determination the actual speed of the electric motor can lead. Exactly this can in a machine according to the invention not happen.
Alternativ kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, daß der Motor Drehzahlerfassungssensoren aufweist und daß die Motorsteuerung derart ausgebildet ist, daß das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der chirurgischen Maschine ist, bei welchem die Motorsteuerung Steuersignale für den Elektromotor in Abhängigkeit einer mit den Drehzahlerfassungssensoren ermittelten Ist-Drehzahl bereitstellt. Die Drehzahlerfassungssensoren können auch dazu dienen, eine Position des Rotors des Elektromotors zu bestimmen. Drehzahlerfassungssensoren insbesondere bei niedrigen Drehzahlen des Elektromotors einzusetzen, hat den Vorteil, daß die Drehzahl wesentlich genauer bestimmt werden kann als beispielsweise durch Ermittlung einer an der oder den Motorwicklungen erzeugten Gegen-EMK (Elektro-Motorische-Kraft). Die Ermittlung der Gegen-EMK ist insbesondere bei höheren Drehzahlen besser geeignet, da in diesem Fall höhere Induktionsspannungen erzeugt werden und sich die ermittelten Signale dadurch besser verarbeiten lassen.Alternatively, it can be provided in an advantageous manner that the motor has speed detection sensors and that the motor control is designed in such a way that the first control and / or regulating method is a method for controlling and / or regulating the surgical machine, in which the motor control provides control signals for the Electric motor as a function of an actual speed determined with the speed detection sensors. The speed detection sensors can also serve to determine a position of the rotor of the electric motor. Use rotational speed detecting sensors, particularly at low rotational speeds of the electric motor, has the advantage that the rotational speed can be substantially determined more accurately than, for example, by detecting a (raft E lektro- M otorische- K) on the or the motor windings generated back EMF. The determination of the back emf is particularly suitable at higher speeds, since in this case higher induction voltages are generated and the signals determined can be processed better as a result.
Ein besonders einfacher Aufbau der Maschine ergibt sich, wenn ein Hall-System zur Erfassung einer Ist-Drehzahl des Elektromotors vorgesehen ist und wenn das Hall-System die Drehzahlerfassungssensoren umfaßt. Hall-Sensoren als Drehzahlerfassungssensoren können besonders klein ausgebildet und direkt in den Elektromotor integriert werden.On Particularly simple construction of the machine results when using a Hall system is provided for detecting an actual speed of the electric motor and when the Hall system includes the speed detection sensors. Hall sensors as speed detection sensors can especially small and integrated directly into the electric motor become.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Drehzahlgrenzwert zwischen dem mindestens einen unteren und dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich unveränderbar ist. In diesem Fall kann ein Umschalten zwischen den mindestens zwei Steuer- und/oder Regelungsverfahren immer bei einem gewünschten Drehzahlgrenzwert stattfinden.According to one preferred embodiment of the Invention can be provided that a speed limit between the at least one lower and the at least one upper speed range unchangeable is. In this case, switching between the minimum two control and / or regulation procedures always with one desired Speed limit take place.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß ein Drehzahlgrenzwert zwischen dem mindestens einen unteren und dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich veränderbar ist. Je nach Betriebssituation läßt sich dadurch ein Umschalten zwischen den mindestens zwei Steuer- und/oder Regelungsverfahren gezielt verändern. Schaltpunkte können dann in gewünschter Weise variiert werden.According to one another preferred embodiment The invention can also provide that a speed limit between the at least one lower and the at least one upper speed range variable is. Depending on the operating situation thereby switching between the at least two control and / or Change control procedures in a targeted manner. Switching points can then in the desired one Way can be varied.
Ein dauerndes Umschalten zwischen den mindestens zwei Steuer- und/oder Regelungsverfahren läßt sich auf einfach Weise dadurch vermeiden, daß die Motorsteuerung derart ausgebildet ist, daß eine Umschaltung vom ersten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren bei einer ersten Umschaltdrehzahl erfolgt und daß eine Umschaltung vom zweiten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren bei einer zweiten Umschaltdrehzahl erfolgt. Es lassen sich so zwei Schaltpunkte definieren, und zwar beim Übergang vom niedrigen Drehzahlbereich in den höheren Drehzahlbereich und umgekehrt. Es ist so möglich, die Umschaltzeitpunkte zu trennen, das heißt eine kleine Variation der Ist-Drehzahl des Motors führt nicht zwangsläufig sofort zum Umschalten in das andere Steuer- und/oder Regelungsverfahren.On continuous switching between the at least two control and / or Control procedure can be avoid in a simple way that the engine control in such a way is trained that a Switching from the first control and / or regulation process to the second control and / or regulation method takes place at a first switching speed and that one Switching from the second control and / or regulation process to the first control and / or regulation method at a second switchover speed he follows. Two switching points can thus be defined, namely at the transition from low speed range in the higher speed range and vice versa. So it is possible separate the switching times, that is, a small variation of the Actual engine speed leads not necessarily immediately to switch to the other control and / or regulation procedure.
Grundsätzlich wäre es denkbar, daß die erste Umschaltdrehzahl kleiner als die zweite Umschaltdrehzahl ist. Besonders günstig ist es jedoch, wenn die erste Umschaltdrehzahl gleich oder größer als die zweite Umschaltdrehzahl ist. Ein Umschalten in den höheren Drehzahlbereich findet somit bei einer höheren Umschaltdrehzahl statt als das Umschalten vom höheren Drehzahlbereich in den niedrigeren Drehzahlbereich. Es ergibt sich somit quasi ein Hysteresekurve mit einem Bereich, in welchem für bestimmte Drehzahlen sowohl das eine als auch das andere Steuer- und/oder Regelungsverfahren angewandt wird, allerdings in Abhängigkeit davon, ob die Drehzahl des Elektromotors zu- oder abnimmt.In principle, it would be conceivable that the first switching speed is less than the second switching speed. Very cheap it is, however, if the first switching speed is equal to or greater than is the second switching speed. Switching to the higher speed range thus takes place at a higher Switching speed instead of switching from the higher speed range to the lower speed range. This results in a quasi hysteresis curve with an area in which for certain speeds both one and the other control and / or regulatory procedure is applied, however dependent whether the speed of the electric motor increases or decreases.
Prinzipiell wäre es möglich, die Maschine so auszubilden, daß eine Bedienperson einen gewünschten Drehzahlbereich vorgibt und das entsprechende Steuer- und/oder Regelungsverfahren aktiviert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, daß die Motorsteuerung derart ausgebildet ist, daß die Umschaltung vom ersten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren beim Übergang vom mindestens einen unteren in den mindestens einen oberen Drehzahlbereich, und umgekehrt, automatisch erfolgt. Die Bedienperson muß bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Maschine lediglich die Drehzahl vorgeben, bei welcher sie die Maschine betreiben möchte.in principle would it be possible, train the machine so that a Operator a desired Speed range specifies and the corresponding control and / or regulation process activated. According to one preferred embodiment of the However, the invention can be provided that the engine control in such a way is trained that Switching from the first control and / or Regulatory procedure in the second tax and / or regulatory procedure at the transition from at least one lower to at least one upper speed range, and vice versa, is done automatically. The operator must do this embodiment according to the invention the machine only specify the speed at which they the Want to operate the machine.
Besonders einfach wird der Aufbau der Maschine, wenn der Elektromotor drei Motorwicklungen aufweist. Derartige Elektromotoren sind in zahlreichen Ausführungsvarianten, insbesondere auch kostengünstig, verfügbar.Especially The construction of the machine becomes simple when the electric motor is three Has motor windings. Such electric motors are numerous Variants, especially inexpensive, available.
Das Verfahren der eingangs beschriebenen Art kann dadurch verbessert werden, daß ein Gesamtdrehzahlbereich der chirurgischen Maschine im mindestens einen unteren Drehzahlbereich für niedrige Drehzahlen und im mindestens einen oberen Drehzahlbereich für höhere Drehzahlen als im mindestens einen unteren Drehzahlbereich unterteilt wird, daß in dem mindestens einen unteren Drehzahlbereich ein erstes Steuer- und/oder Regelungsverfahren zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors durchgeführt wird und daß in dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich ein zweites Steuer- und/oder Regelungsverfahren zum Steuern und/oder Regeln des Elektromotors durchgeführt wird.The method of the type described at the outset can be improved by subdividing an overall speed range of the surgical machine in the at least one lower speed range for low speeds and in the at least one upper speed range for higher speeds than in the at least one lower speed range, in that the at least one lower speed range a first control and / or regulating method for controlling and / or regulating the electric motor is carried out and that in the at least one upper speed range a second control and / or regulating method for controlling and / or Rules of the electric motor is carried out.
Mit diesem Verfahren kann eine chirurgische Maschine vorteilhaft betrieben werden, insbesondere läßt sich so ihr Wirkungsgrad insgesamt steigern, denn in Abhängigkeit der Drehzahl des Elektromotors kann das jeweils am besten geeignete Steuer- und Regelungsverfahren ausgewählt werden.With a surgical machine can advantageously be operated in this method be, in particular thus increasing their overall efficiency, because depending the speed of the electric motor can be the most suitable Control and regulatory procedures can be selected.
Auf besonders einfache Weise läßt sich ein Gleichstrommotor ansteuern, wenn das erste und/oder das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren Puls-Weiten-Modulations-(PWM)-Verfahren sind.On can be particularly simple control a DC motor when the first and / or the second Control and / or regulation methods are pulse width modulation (PWM) methods.
Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen und beim Anlaufen des Elektromotors ist es besonders günstig, wenn das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren ein Space-Vektor-Puls-Weiten-Modulations-(SVPWM)-Verfahren ist, bei welchem alle Motorwicklungen gleichzeitig bestromt werden. Dieses Verfahren gestattet es, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen, einen verbesserten Wirkungsgrad des Motors zu erreichen, da in Abhängigkeit der Rotorposition im Vergleich zu herkömmlich bestromten Elektromotoren auf den Rotor von den bestromten Motorwicklungen ausgeübte Kräfte optimiert werden können.In particular at low speeds and when starting the electric motor it particularly cheap if the first control and / or regulation method is a space vector pulse width modulation (SVPWM) method is in which all motor windings are energized at the same time. This method allows, especially at low speeds, to achieve an improved efficiency of the engine, as dependent the rotor position compared to conventionally energized electric motors forces exerted on the rotor by the energized motor windings are optimized can be.
Vorzugsweise wird ein Elektromotor verwendet, der ein bürstenloser Gleichstrommotor ist. Derartige Motoren sind kostengünstig und wartungsfreundlich.Preferably an electric motor is used, which is a brushless DC motor is. Such motors are inexpensive and easy to maintain.
Die Zahl von Kontakten an der chirurgischen Maschine läßt sich verringern, wenn ein Elektromotor verwendet wird, der ein sensorloser Elektromotor ist. Ferner sind derartige Motoren wesentlich kostengünstiger in der Herstellung.The Number of contacts on the surgical machine can be decrease when using an electric motor that is a sensorless Is electric motor. Furthermore, such motors are much cheaper in production.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß der Motor Drehzahlerfassungssensoren aufweist und daß das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der chirurgischen Maschine ist, bei welchem die Motorsteuerung Steuersignale für den Elektromotor in Abhängigkeit einer mit den Drehzahlerfassungssensoren ermittelten Ist-Drehzahl bereitstellt. Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen läßt sich mit Drehzahlerfassungssensoren eine Ist-Drehzahl des Elektromotors einfach und genau bestimmten.According to one Another preferred variant of the method can be provided that the Engine has speed detection sensors and that the first control and / or Regulatory procedure a procedure for controlling and / or regulating the surgical machine, in which the motor controller control signals for the Electric motor depending on one provides actual speed determined with the speed detection sensors. In particular at low speeds, speed detection sensors can be used an actual speed of the electric motor easily and precisely determined.
Besonders einfach wird die Durchführung des Verfahrens, wenn ein Hall-System zur Erfassung einer Ist-Drehzahl des Elektromotors vorgesehen ist und wenn das Hall-System die Drehzahlerfassungssensoren umfaßt. Hall-Systeme haben sich in der Praxis in zahlreichen Anwendungen bewährt. Insbesondere können Hall-Sensoren besonders klein ausgebildet und direkt in den Elektromotor integriert werden.Especially the implementation of the Procedure when a Hall system to detect an actual speed of the electric motor is provided and if the Hall system the speed detection sensors includes. Hall systems have been used in numerous applications proven. In particular can Hall sensors are designed to be particularly small and directly into the electric motor to get integrated.
Vorzugsweise bleibt ein Drehzahlgrenzwert zwischen dem mindestens einen unteren und dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich beim Betrieb der Maschine unverändert. Das Verfahren wird auf diese Weise maximal vereinfacht.Preferably remains a speed limit between the at least one lower and the at least one upper speed range when operating the Machine unchanged. In this way, the process is maximally simplified.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des eingangs beschriebenen Verfahrens kann jedoch vorgesehen sein, daß ein Drehzahlgrenzwert zwischen dem mindestens einen unteren und dem mindestens einen oberen Drehzahlbereich im Betrieb der Maschine verändert wird. Dieses Verfahren ermöglicht es, einen Umschaltdrehzahlwert entsprechend einer aktuellen Betriebssituation festzusetzen.According to one another preferred variant of the method described above However, it can be provided that a Speed limit between the at least one lower and the at least an upper speed range during machine operation changed becomes. This procedure enables es, a switching speed value corresponding to a current operating situation increase.
Günstig ist es, wenn eine Umschaltung vom ersten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren bei einer ersten Umschaltdrehzahl erfolgt und wenn eine Umschaltung vom zweiten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das erste Steuer- und/oder Regelungsverfahren bei einer zweiten Umschaltdrehzahl erfolgt. Dadurch lassen sich Umschaltpunkte beim Übergang vom unteren in den oberen Drehzahlbereich, und umgekehrt, in gewünschter Weise einstellen. Insbesondere kann so ein häufiges Umschalten vermieden werden, wenn die Maschine mit Drehzahlen im Bereich der Umschaltdrehzahl betrieben wird. Ein ständiges Umschalten würde den Betrieb der chirurgischen Maschine negativ beeinflussen, insbesondere eine Laufruhe stören.Is cheap it when switching from the first control and / or regulation procedure in the second control and / or regulation procedure for a first Changeover speed occurs and if a changeover from the second control and / or regulatory procedures in the first control and / or regulatory procedure at a second switching speed. This allows Changeover points at the transition from the lower to the upper speed range, and vice versa, in the desired Set way. In particular, frequent switching can thus be avoided if the machine is running at speeds in the range of the changeover speed is operated. A constant Would toggle negatively affect the operation of the surgical machine, in particular disturb a smooth running.
Vorzugsweise ist die erste Umschaltdrehzahl gleich oder größer als die zweite Umschaltdrehzahl. Damit erfolgt eine Umschaltung vom niedrigen Drehzahl bereich in den hohen Drehzahlbereich vorzugsweise bei einer höheren Drehzahl als umgekehrt.Preferably the first switching speed is equal to or greater than the second switching speed. In order to there is a switch from the low speed range to the high Speed range preferably at a higher speed than vice versa.
Vorteilhaft ist es, wenn die Umschaltung vom ersten Steuer- und/oder Regelungsverfahren in das zweite Steuer- und/oder Regelungsverfahren beim Übergang vom mindestens einen unteren in den mindestens einen oberen Drehzahlbereich, oder umgekehrt, automatisch erfolgt. Eine Bedienperson muß in diesem Fall lediglich eine gewünschte Drehzahl für die chirurgische Maschine vorgeben, sich jedoch nicht um eine mögliche Umschaltung zwischen unterschiedlichen Steuer- und/oder Regelungsverfahren kümmern.Advantageous it is when switching from the first control and / or regulation procedure in the second control and / or regulation procedure during the transition from at least one lower to at least one upper speed range, or vice versa, is done automatically. An operator must be in this Case just a desired one Speed for the pretend surgical machine, but is not a possible switchover take care of different control and / or regulation procedures.
Besonders einfach wird die Durchführung des Verfahrens, wenn ein Elektromotor mit drei Motorwicklungen verwendet wird.Especially the implementation of the Procedure when using an electric motor with three motor windings becomes.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of a preferred embodiment of the invention is used in conjunction with the drawings for further explanation esterification. Show it:
In
Von
dem den Elektromotor
Bei
dem Elektromotor
Die
Motorsteuerung
Im
Falle eines Elektromotors
Mit
Bezug zu den
Betätigen des
Gasdrückers
Folge
dieses Schaltschemas ist, daß in
Die
Funktionsweise der Motorsteuerung
Ist
die ermittelte Ist-Drehzahl zum Zeitpunkt tn größer als
die Umschaltdrehzähl
Dgrenz1, dann schaltet die Motorsteuerung
Das
Umschalten zwischen den beiden Steuer- und/oder Regelungsverfahren
A und B hat insbesondere den Vorteil, daß ein bei niedrigen Drehzahlen
durchgeführtes
Space-Vektor-Puls-Weiten-Modulations-(SVPWM)-Verfahren bei hohen
Drehzahlen unerwünschte
Dämpfungseffekte
zeigt, wodurch sich Motor verluste ergeben und der Wirkungsgrad der
Akkumaschine (
Die beiden Steuer- und/oder Regelungsverfahren A und B können in der Motorsteuerung hardware- oder softwaremäßig implementiert sein.The Both control and / or regulation methods A and B can in the engine control system can be implemented in hardware or software.
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20041104 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20070724 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: AESCULAP AG, DE Free format text: FORMER OWNER: AESCULAP AG & CO. KG, 78532 TUTTLINGEN, DE Effective date: 20080624 |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20101007 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20120928 |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |