DD222176A1 - SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL - Google Patents

SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL Download PDF

Info

Publication number
DD222176A1
DD222176A1 DD25876183A DD25876183A DD222176A1 DD 222176 A1 DD222176 A1 DD 222176A1 DD 25876183 A DD25876183 A DD 25876183A DD 25876183 A DD25876183 A DD 25876183A DD 222176 A1 DD222176 A1 DD 222176A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
circuits
speed
ring magnet
speed detection
speed control
Prior art date
Application number
DD25876183A
Other languages
German (de)
Inventor
Hanswerner Koegler
Achim Titze
Dieter Schaarschmidt
Original Assignee
Elektrowerkzeuge Veb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektrowerkzeuge Veb filed Critical Elektrowerkzeuge Veb
Priority to DD25876183A priority Critical patent/DD222176A1/en
Publication of DD222176A1 publication Critical patent/DD222176A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehzahlerfassung an elektrischen Maschinen zum Zweck der Drehzahlregelung, besonders bei Kleinmaschinen, wo geringer Platzbedarf, niedrige Stromaufnahme und Unanfaelligkeit gegen Verschmutzung und Fremdlichteinfluss gefordert sind sowie hohe Impulszahlen pro Umdrehung guenstig fuer den Regelprozess sind. Die Aufgabe der Erfindung wurde geloest durch das Anordnen eines oder zwei Halleffekt-Sensorschaltkreisen radial oder axial zu einem rotierenden mehrpoligen Ringmagneten. Der Luftspalt kann vergroessert werden, wenn an die Schaltkreise zusaetzlich Hilfsmagnete angebracht sind.The invention relates to an arrangement for speed detection of electric machines for the purpose of speed control, especially in small machines, where low space requirements, low power consumption and imprecision are required against pollution and extraneous light influence and high pulse counts per revolution are favorable for the control process. The object of the invention has been achieved by arranging one or two Hall effect sensor circuits radially or axially to a rotating multi-pole ring magnet. The air gap can be increased, if auxiliary circuits are additionally attached to the circuits.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen ' - ' For this 1 page drawings '-'

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Elektrische Maschinen, insbesondere Elektrowerkzeuge, bei denen die Drehzahlerfassung Voraussetzung für Regelprozesse ist, wobei eine hohe Impulszahl pro Umdrehung und geringes Einbauvolumen gefordert ist.Electrical machines, in particular power tools, in which the speed detection is a prerequisite for control processes, with a high number of pulses per revolution and low installation volume is required.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Es sind bereits Lösungen bekannt, bei denen ein Tachogenerator mit Ringmagnet und Generatorspule eine drehzählabhängige Impulsfrequenz für die Drehzahlerfassung liefert. Der Tachogenerator hat gewisse Vorteile, indem kein Eigenstrorribedarf besteht, er relativ einfach im Aufbau ist und bei entsprechender magnetischer Flußänderungsgeschwindigkeit hohe Ausgangsspannungen liefert.Solutions are already known in which a tachogenerator with ring magnet and generator coil supplies a rotational count-dependent pulse frequency for the speed detection. The tachogenerator has certain advantages in that there is no inherent disturbance requirement, it is relatively simple in construction and provides high output voltages at a corresponding magnetic flux change rate.

Nachteilig ist jedoch, daß die Induktion mehrerer Impulse pro Umdrehung einen Magneten erfordern, welcher infolge hoher Polpaarzahlen bedingten ungünstigen Feldverlauf sehr groß wird. Die Generatorspule ist aufwendig in der Herstellung und recht voluminös.The disadvantage, however, is that the induction of several pulses per revolution require a magnet, which is very large due to high Polpaarzahlen unfavorable field characteristics. The generator coil is expensive to produce and quite voluminous.

Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, für die Drehzahlerfassung einen opto-elektronischen Impulsgeber (Gabelkoppler) zu verwenden.Furthermore, it has been proposed to use an opto-electronic pulse generator (fork coupler) for the speed detection.

Mit dem opto-elektronischen Impulsgeber können große Impulszahlen pro Umdrehung auch bei kleinem Wellendurchmesser vorteilhaft erzeugt werden. Die notwendigen Bauteile sind vorwiegend automatisch herstellbar.With the opto-electronic pulse generator large numbers of pulses per revolution can be generated advantageously even with a small shaft diameter. The necessary components are mainly produced automatically.

Beim opto-elektronischen Impulsgeber ist der relativ hohe Eigenstrombedarf des Senders nachteilig, besonders bei direkter Stromversorgung über Vorschaltwiderstände aus dem Netz. Nachteilig ist weiterhin, daß die für die Drehzahlerfassung ausschlaggebenden Bauelemente Sender und Empfänger gegen Licht und Staub geschützt sein müssen.With the opto-electronic pulse generator, the transmitter's relatively high inherent power consumption is disadvantageous, especially in the case of direct power supply via ballast resistors from the network. A further disadvantage is that the decisive for the speed detection components transmitter and receiver must be protected against light and dust.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine Anordnung zur Drehzahlerfassung mit geringem Eigenstrombedarf und relativ einfachem und kostengünstigem Aufbau. Die Drehzahlerfassung soll unempfindlich gegen Verschmutzung sein und einen geringen Platzbedarf erfordern.The aim of the invention is an arrangement for speed detection with low power consumption and relatively simple and inexpensive construction. The speed detection should be insensitive to contamination and require a small footprint.

Darlegung des Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anordnung zur Drehzahlerfassung, welche auch an kleinen elektrischen Maschinen, wie handgeführten Werkzeugantrieben, Haushaltgeräten usw., anwendbar und mit relativ geringem technischem Aufwand herstellbar ist. Die Anordnung soll unempfindlich gegen äußere Einflüsse, wie Licht und Verschmutzung, sein und einen niedrigen Eigenstrombedarf aufweisen. . .The object of the invention is to provide an arrangement for speed detection, which is also on small electrical machines, such as hand-held tool drives, household appliances, etc., applicable and can be produced with relatively little technical effort. The arrangement should be insensitive to external influences, such as light and pollution, and have a low power consumption. , ,

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehzahlerfassung mittels eines mehrpoligen rotierenden Ringmagneten und einem oder zwei radial oder axial angeordneten Halle-Effekt-Sensorschaltkreisen erfolgt. Diese Schaltkreise vereinen vorteilhaft Sensor, Verstärker und Schmitt-Trigger. Durch Verwendung von 2 Schaltkreisen kann bei gleichen0 The object is achieved in that the speed detection takes place by means of a multi-pole rotating ring magnet and one or two radially or axially arranged Hall effect sensor circuits. These circuits advantageously combine sensor, amplifier and Schmitt trigger. By using 2 circuits can be at the same 0

Magneten die Impulszahl verdoppelt werden, wenn ihre auf dem gleich Pol sensiblen Flächen in einem Winkel von 2§2_Magnets the number of pulses will be doubled if their sensitive on the same Pol surfaces at an angle of 2§2_

auf die Wellenmitte bezogen angeordnet werden, wobei für ρ die Polzahl des Magneten und η eine natürliche Zahl eingesetzt wird. Durch Anbringen kleiner Magneten (Hilfsmagneten) hinter den Sensorschaltkreisen kann der ungünstige Feldverlauf vielpoliger kleiner Ringmagneten verbessert werden und damit größere Luftspalte ermöglichen. Die oder der Sensorschaltkreis(e) werden auf einer Leiterplatte angeordnet, die bis in die unmittelbare Nähe des rotierenden Magneten reicht und auf der auch die evtl. verwendeten Hilfsmagneten angebracht sind.be arranged with respect to the center of the shaft, wherein for ρ the number of poles of the magnet and η is a natural number is used. By attaching small magnets (auxiliary magnets) behind the sensor circuits, the unfavorable field pattern of multi-pole small ring magnets can be improved and thus enable larger air gaps. The or the sensor circuit (s) are arranged on a circuit board, which extends into the immediate vicinity of the rotating magnet and on which the possibly used auxiliary magnets are mounted.

Erfindungsbeschreibunginvention description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehzahlerfassung einer Welle, besonders für kleine elektrische Maschinen. Durch diese Anordnung werden magnetische Flußschwankungen in elektrische Impulse umgewandelt. Die Impulsfolgefrequenz ist proportional der Drehzahl. Die Weiterverarbeitung der Impulse erfolgt entsprechend dem vorgesehenen Einsatzzweck, z. B. in einem f/U-Wandler. Die Ausgangsimpulse können auch digital verarbeitet werden, da sie TTL-kompatibel sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird auf die bekannte Ausführung einer el. kleinmaschine 1 am Wellenende des Rotors ein mehrpoliger Ringmagnet 2 angebracht. Weiterhin ist an der Kleinmaschine eine Leiterplatte 4 so angeordnet, daß die Hall-Effekt-Sensorschaltkreise 3 oder aber auch nur einer mit ihrer magnetisch sensiblen Fläche die Feldlinien des Magneten 2 schneiden. Zur Verstärkung der den Schaltkreis durchdringenden Feldlinien ist es möglich, kleine Permanentmagneten 5, deren Induktion etwas unter der Schaltwelle des oder der Schaltkreise 3 liegt, so hinter dem oder den Schaltkreisen anzuordnen, daß die Feldlinien der Permantentmagneten 5 die gleiche Richtung haben, wie die des Ringmagneten, die den SchaltvorgangThe invention relates to an arrangement for speed detection of a shaft, especially for small electrical machines. By this arrangement, magnetic flux fluctuations are converted into electrical impulses. The pulse repetition frequency is proportional to the speed. The further processing of the pulses is carried out according to the intended use, z. B. in a f / U converter. The output pulses can also be digitally processed since they are TTL compatible. In the embodiment shown, a multi-pole ring magnet 2 is mounted on the known design of an el. Small machine 1 at the shaft end of the rotor. Furthermore, a circuit board 4 is arranged on the small machine so that the Hall effect sensor circuits 3 or only one with their magnetically sensitive surface intersect the field lines of the magnet 2. To reinforce the circuit penetrating field lines, it is possible to arrange small permanent magnet 5 whose induction is slightly below the switching shaft of the circuit or circuits 3, behind the circuit or circuits that the field lines of Permantentmagneten 5 have the same direction as that of Ring magnets that control the switching process

-2- 258 761 1-2- 258 761 1

im Schaltkreis auslösen. Beim Einsatz von zwei Schaltkreisen 3 kann die Impulszahl pro Umdrehung bei gleichem Magnet 2 verdoppelt werden, wobei die vorteilhaften offenen Kollektorausgänge der Schaltkreise 3 über einen gemeinsamen Arbeitswiderstand parallel zu schalten sind und die Anordnung der Schaltkreise 3 irn Winkel von2§2_ (2n-1) zur Drehachse vorgenommen wird (Fig.2). Dadurch stehen immer ungleichnamige Pole an den Schaltkreisen.in the circuit. When using two circuits 3, the number of pulses per revolution can be doubled with the same magnet 2, wherein the advantageous open collector outputs of the circuits 3 are to be connected in parallel via a common working resistor and the arrangement of the circuits 3 in the angle of 2§2_ (2n-1) is made to the axis of rotation (Fig.2). As a result, always unequal poles are on the circuits.

Die Integration von Hall-Element, Verstärker und Schmitt-Trigger auf einem Halbleiterchip ergibt bei geringen Abmessungen und niedrigem Stromverbrauch hohe Spannungsimpulse am Ausgang, die in Nachfolgeschaltungen günstig weiterverarbeitet werden können.The integration of Hall element, amplifier and Schmitt trigger on a semiconductor chip results in small dimensions and low power consumption high voltage pulses at the output, which can be conveniently processed in subsequent circuits.

Eine radiale Anordnung der Schaltkreise 3 am Ringmagneten 2 ist ebenfalls möglich (Fig.2).A radial arrangement of the circuits 3 on the ring magnet 2 is also possible (Fig.2).

Claims (3)

-1- 258 761-1- 258 761 Erfindungsansprüche:Invention claims: 1. Mittel zur Drehzahlerfassung zum Zwecke der Drehzahlregelung an der Welle einer elektrischen Kleinmaschine, die einen mehrpolig ausgebildeten Ringmagneten trägt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ringmagneten (2) axial oder radial gegenüber ein oder zwei Halleffekt-Sensorschaltkreise (3) angeordnet sind, die zusätzlich mit 2 Hilfsmagneten (5) versehen werden können.1. means for speed detection for the purpose of speed control on the shaft of a small electrical machine carrying a multi-pole ring magnet, characterized in that the ring magnet (2) axially or radially opposite one or two Hall effect sensor circuits (3) are arranged, in addition can be provided with 2 auxiliary magnets (5). 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hall-Sensoren-IC (3) auf einer Leiterplatte angeordnet sind, die bis in die unmittelbare Nähe des Ringmagneten (2) reicht.2. Composition according to claim 1, characterized in that the Hall sensors IC (3) are arranged on a printed circuit board which extends into the immediate vicinity of the ring magnet (2). 3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der Hall-Sensoren-IC (3) mittels f/U-Wandler in eine Regelgröße umgewandelt werden, wobei der f/U-Wandler auch den Eigenstrombedarf der Hall-Sensoren-IC (3) bereitstellt.3. Composition according to claim 1, characterized in that the output voltage of the Hall sensors IC (3) are converted by means of f / U converter into a controlled variable, wherein the f / U converter and the own power requirement of the Hall sensors IC (3).
DD25876183A 1983-12-28 1983-12-28 SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL DD222176A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD25876183A DD222176A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD25876183A DD222176A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD222176A1 true DD222176A1 (en) 1985-05-08

Family

ID=5553623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD25876183A DD222176A1 (en) 1983-12-28 1983-12-28 SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD222176A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2391480B1 (en) 2009-01-30 2015-11-11 Hitachi Koki CO., LTD. Power tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2391480B1 (en) 2009-01-30 2015-11-11 Hitachi Koki CO., LTD. Power tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0736183B1 (en) Device for detecting rotary or angular movements
DE3931257C2 (en)
EP0807256B1 (en) Device for measuring the rotation speed or detecting the direction of rotation of a rotary magnetic field
DE69927385T2 (en) Brushless electric motor with two vertical Hall transducers
DE2831637A1 (en) MECHANICAL ARRANGEMENT, IN PARTICULAR BEARING ARRANGEMENT, WITH A SENSOR FOR DETECTING MOVEMENTS
DE2608561C2 (en) Commutatorless electrical machine with an at least partially permanent magnet rotor
DE3519901C2 (en) Brushless DC motor
DE9006935U1 (en) Electric motor drive
DE2343506A1 (en) DC MOTOR WITH HALL GENERATORS AND DRIVE SYSTEM
DE4434977B4 (en) Active motion sensor
EP1362404A1 (en) Electrical machine
DE2643286C2 (en) Device for detecting the position of a rotating shaft
DE10362051B4 (en) Electric motor and method of manufacture
DD222176A1 (en) SPEED MEASUREMENT OF ELECTRICAL MACHINES FOR THE PURPOSE OF THE SPEED CONTROL
DE2228863A1 (en) Number works
CH685825A5 (en) Single motor drive spindle in spinning machinery.
DE3247991C2 (en) Driver circuit for a brushless DC motor with a Hall element
DE3541639A1 (en) Device for stabilizing the rotation speed of a process machine which is driven by a commutator/series-wound motor
DE2014542C3 (en) DC voltage generator
EP1256002B1 (en) Device for generating signals that are dependent on rotational speed
DE1936348B2 (en) ARRANGEMENT FOR MEASURING THE SPEED AND ROTATION DIRECTION OF AN ELECTRIC MOTOR WITH ELECTRICALLY POWERED MOTOR BRAKE
DE69314675T2 (en) DC motor with electronic commutator
DE2455899C3 (en) Galvanomagnetic pulse generators for meters, in particular electricity meters
DE2942873A1 (en) Rotary pulse generator proving individual pulses or pulse train - has soft magnetic block and coil or Hall element between facing axial poles
DE10315366B4 (en) Device and synchronous motor

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee