DE10040385A1 - Rotation speed detector for servo drive control of synchronous motor, includes speed sensor and position sensing resolver integrated into non-magnetic rotor arranged in stator without magnetic yoke - Google Patents

Rotation speed detector for servo drive control of synchronous motor, includes speed sensor and position sensing resolver integrated into non-magnetic rotor arranged in stator without magnetic yoke

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DE10040385A1 DE2000140385 DE10040385A DE10040385A1 DE 10040385 A1 DE10040385 A1 DE 10040385A1 DE 2000140385 DE2000140385 DE 2000140385 DE 10040385 A DE10040385 A DE 10040385A DE 10040385 A1 DE10040385 A1 DE 10040385A1
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Abstract

A speed sensor (2) and a position sensing resolver (15) are integrated into a non-magnetic rotor (4) that is supported within a stator without a magnetic yoke. The resolver detects the eddy current flow in measurement coils (24-27), due to the excitation of the stator coils (6-9). The detection result is digitized to determine the position and differentiated to determine rotational speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehbewegungserfassungssvorrichtung mit einem Dreh­ zahlsensor aus zumindest einem unbewegbaren Stator und einem relativ zu diesem drehbaren, nicht magnetischen Rotor, wobei am Stator Erregerwicklungen und Mess­ wicklungen angeordnet sind, welche Erregerwicklungen zur Erzeugung eines magne­ tischen Flusses in einem zwischen Stator und Rotor gebildeten Spalt mit einer Span­ nungsversorgung verbunden sind, und welche Messwicklungen mit einer Auswerte­ schaltung zur Bestimmung einer Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage einer von im Rotor fließenden Wirbelströmen in den Messwicklungen induzierten Spannung ver­ bunden sind.The invention relates to a rotary motion detection device with one turn number sensor from at least one immovable stator and one relative to this rotatable, non-magnetic rotor, excitation windings and measuring on the stator Windings are arranged, which excitation windings to generate a magne table flow in a gap formed between the stator and rotor with a chip Power supply are connected, and which measuring windings with an evaluation circuit for determining a rotational speed based on one of im Rotor-induced eddy currents in the measuring windings induced voltage ver are bound.

Aus der Praxis ist bekannt insbesondere bei hochdynamischen Servoantrieben zur Erfassung von Position und Drehzahl hochauflösende Winkelgeber zu verwenden. Die Position wird durch den Winkelgeber direkt und die Drehzahl durch Differenzieren der Positionswerte ermittelt.It is known from practice, in particular, for highly dynamic servo drives Use high-resolution angle encoders to record position and speed. The The position is determined directly by the angle encoder and the speed by differentiating the Position values determined.

Solche Winkelgeber weisen oft Linearitätsfehler auf, die bei Ermittlung der Drehzahl zu entsprechenden Fehlern führen. In der Regel ist der Fehler um so größer, je höher die Drehzahl des entsprechenden Antriebs ist. Wird in diesem Zusammenhang die ermittelte Drehzahl zur Drehzahlregelung des Antriebs verwendet, ergeben sich auf­ grund der fehlerhaften Bestimmung der Drehzahl Schwankungen im Motorstrom und entsprechend Schwankungen im Gleichlauf des Antriebs, wobei die Schwankungen des Motorstroms zu einer verstärkten Erwärmung des Motors führen können.Such angle encoders often have linearity errors when determining the speed lead to corresponding errors. As a rule, the higher the error, the greater the error is the speed of the corresponding drive. In this context, determined speed used for speed control of the drive result on due to the incorrect determination of the speed fluctuations in the motor current and corresponding to fluctuations in the synchronism of the drive, the fluctuations of the motor current can lead to increased heating of the motor.

Aus der Praxis sind verschiedene solcher Winkelgeber bekannt, wie beispielsweise Resolver, Inkrementalgeber oder dergleichen. Ein solcher Resolver ist in der Regel ein robustes und preiswertes Bauteil, zeigt allerdings nur begrenzte Genauigkeit bei der Positions- und entsprechend der Drehzahlbestimmung.Various such angle encoders are known in practice, such as Resolver, incremental encoder or the like. Such a resolver is usually a robust and inexpensive component, but shows only limited accuracy the position and according to the speed determination.

Bei höheren Anforderungen an die Genauigkeit der Positions- und Drehzahlerfassung werden optische Inkrementalgeber mit hochauflösenden Analogausgängen einge­ setzt. Diese zeigen zwar eine relativ hohe Genauigkeit, sind aber nur für geringere Drehzahlen und für einen begrenzten Temperaturbereich einsetzbar und außerdem relativ teuer.For higher demands on the accuracy of position and speed detection optical incremental encoders with high-resolution analog outputs are used puts. Although these show a relatively high accuracy, they are only for lower ones  Speeds and can be used for a limited temperature range and also relative expensive.

Aus der deutschen Patentschrift DE-PS 1 064 739 ist ein Tachometergenerator als Drehbewegungserfassungsvorrichtung bekannt, der den nächstliegenden Stand der Technik bildet. Bei diesem Tachometergenerator weist der entsprechende Drehzahl­ sensor wenigstens einen Stator und einen Rotor auf. Der Stator trägt zumindest die Erregerwicklungen und gegebenenfalls Messwicklungen. Fließt durch die Erreger­ wicklungen durch Anlegen einer entsprechenden Spannung mittels einer Spannungs­ versorgung ein Strom, wird ein magnetischer Fluss in einem Spalt zwischen Stator und Rotor erzeugt. Zumindest bei Drehung des Rotors relativ zum Stator werden dann durch entsprechende zeitliche Änderungen des magnetischen Flusses im Rotor Spannungen induziert und entsprechende Wirbelströme erzeugt. Die Wirbelströme selbst erzeugen entsprechende Magnetfelder und einen zugehörigen magnetischen Fluss, der die Messwicklungen bei der Drehung des Rotors durchsetzt und in diesen eine Spannung induziert. Aufgrund der induzierten Spannung ist mittels einer Aus­ werteschaltung die Drehgeschwindigkeit des Rotors bestimmbar.From the German patent DE-PS 1 064 739 is a tachometer generator as Rotary motion detection device known, the closest state of the Technology forms. In this tachometer generator, the corresponding speed sensor at least one stator and a rotor. The stator carries at least that Excitation windings and, if necessary, measuring windings. Flows through the pathogens windings by applying a corresponding voltage by means of a voltage supplying a current, there is a magnetic flux in a gap between the stator and rotor generated. At least when the rotor rotates relative to the stator by corresponding changes in the magnetic flux in the rotor over time Tensions are induced and corresponding eddy currents are generated. The eddy currents themselves generate corresponding magnetic fields and an associated magnetic Flow that passes through the measuring windings when the rotor rotates and in them induced a voltage. Due to the induced voltage is by means of an off the switching speed of the rotor can be determined.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Tachometergenerators nach DE-PS 1 064 739 sind die Erreger- und Messwicklungen beide an einem Stator angeordnet, der in einem be­ cherförmigen Rotor eingesteckt ist.In one embodiment of the tachometer generator according to DE-PS 1 064 739 the excitation and measuring windings are both arranged on a stator, which in a be cher-shaped rotor is inserted.

Bei dem vorbekannten Stand der Technik ist von Nachteil, dass eine separate Lage­ rung für den becherförmigen Rotor notwendig ist und dieser in seiner Herstellung re­ lativ aufwendig ist. Eine einfache Lagerung des Rotors direkt an einer Welle, deren Drehzahl bestimmt werden soll, ist nicht möglich. Ein weiterer Nachteil ist, dass stets ein magnetischer Rückschluss notwendig ist, wodurch der Aufbau der Drehbewe­ gungserfassungsvorrichtung und insbesondere des Drehzahlsensors aufwendig und teuer wird. Außerdem führt der magnetische Rückschluss zu einer großen elektri­ schen Zeitkonstante des Systems, so dass die Messung schnellster Geschwindig­ keitsänderungen mit hoher Bandbreite, wie sie im Bereich der Servoantriebstechnik erforderlich ist, nicht möglich ist. In diesem Zusammenhang ist weiter zu beachten, dass der becherförmige Rotor in einem Spalt zwischen Innenstator und äußerem magnetischen Rückschluss gedreht wird, so dass hohe Anforderungen an die Präzisi­ on des Spaltes sowie des Rotors gestellt werden müssen.The disadvantage of the prior art is that a separate layer tion for the cup-shaped rotor is necessary and this right in its manufacture is relatively complex. A simple bearing of the rotor directly on a shaft, the Speed should not be determined. Another disadvantage is that always Magnetic inference is necessary, which causes the build-up of the rotary motion supply detection device and in particular the speed sensor complex and becomes expensive. In addition, the magnetic yoke leads to a large electrical time constant of the system, so that the measurement is fastest changes with a high bandwidth, such as in the field of servo drive technology is required is not possible. In this context, it should also be noted that the cup-shaped rotor in a gap between the inner stator and the outer  magnetic inference is rotated, so high demands on the precision must be placed on the gap and the rotor.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstand 7 der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein einfach aufgebau­ ter, kostengünstig herstellbarer und robuster sowie für hohe Drehzahlen einsetzbarer Drehzahlsensor ermöglicht wird, der aufgrund seiner hohen Bandbreite auch für hochdynamische Anwendungen in der Servoantriebstechnik geeignet ist, wobei das Rundlaufverhalten beispielsweise eines Servoantriebs gegenüber solchen mit her­ kömmlichen Gebern, wie Resolver oder Inkrementalgeber, wesentlich verbessert wird.The object of the application is therefore based on the object of improving an object 7 of the type mentioned at the outset in such a way that an easily constructed, inexpensive to produce and robust speed sensor that can be used for high speeds is made possible, which due to its high bandwidth also for highly dynamic applications in servo drive technology is suitable, the concentricity, for example, of a servo drive compared to those with conventional encoders, such as resolvers or incremental encoders, is significantly improved.

Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa­ tentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Rotor magnetisch rückschlussfrei innerhalb des Stator angeordnet und zylinder- oder ringförmig ausgebildet ist.This task is carried out in connection with the features of the preamble of Pa Tent claim 1 solved in that the rotor magnetically without inference within arranged of the stator and is cylindrical or annular.

Der Rotor kann Teil einer Welle sein, deren Drehzahl bestimmt werden soll, oder kann als Ring auf die Welle aufgesteckt sein. Die Positionierung des Rotors relativ zur Welle ist damit variabel und je nach Erfordernissen möglich. Da bei der erfindungs­ gemäßen Anordnung und Ausbildung des Rotors ein magnetischer Rückschluss ent­ fällt, liegt nur noch ein Spalt zwischen Stator und Rotor vor, und eine Anordnung des Rotors insgesamt in einem Spalt zwischen Stator und magnetischem Rückschluss mit den in diesem Zusammenhang auftretenden Fertigungsschwierigkeiten ist nicht mehr notwendig.The rotor can be part of a shaft, the speed of which is to be determined, or can be attached to the shaft as a ring. The positioning of the rotor relative to the Wave is therefore variable and possible depending on requirements. Since with the fiction according to the arrangement and design of the rotor ent a magnetic return falls, there is only a gap between the stator and rotor, and an arrangement of the Total rotor in a gap between the stator and magnetic yoke with The manufacturing difficulties that arise in this context are no longer necessary.

Um zu vermeiden, dass in den Messwicklungen auch ohne Drehung des Rotors be­ reits eine elektrische Spannung induziert wird, können Messwicklungen und Erreger­ wicklungen elektrisch um 90° versetzt zueinander am Stator angeordnet sein.In order to avoid that in the measuring windings even without rotating the rotor Already an electrical voltage is induced, measuring windings and exciters windings may be arranged offset by 90 ° to one another on the stator.

Damit die erfindungsgemäße Drehbewegungserfassungsvorrichtung auch für hohe Drehzahlen einsetzbar ist und eine relativ hohe Messgenauigkeit aufweist, kann an die Erregerwicklung durch die Spannungsversorgung eine Wechselspannung hoher Frequenz anlegbar sein. Die Erreger- wie die Messwicklungen können in Reihe ge­ schaltet sein, um über alle Erregerwicklungen gleichzeitig und einen gleichen magnetischen Fluss zu erzeugen und entsprechend gleichzeitig in allen Messwicklungen entsprechende Spannungswerte zu induzieren.So that the rotary motion detection device according to the invention also for high Speeds can be used and has a relatively high measuring accuracy the excitation winding through the voltage supply an alternating voltage high Frequency can be applied. The exciter and measuring windings can be connected in series to be switched to all excitation windings simultaneously and a same magnetic  Generate flux and accordingly simultaneously in all measuring windings to induce corresponding voltage values.

Um zu verhindern, dass über den Stator eine Induktion in den Messwicklungen durch die Erregerwicklungen erfolgt, kann der Stator geblecht oder in Ferrit- bzw. Eisenpul­ vermaterial ausgeführt sein.To prevent induction in the measuring windings through the stator the excitation windings take place, the stator can be laminated or in ferrite or iron powder be executed material.

Der Rotor ist aus einem nicht magnetischen Material und sollte elektrisch gut leitfähig sein. Beispiele für geeignete Rotormaterialien sind Kupfer, Aluminium, Messing und auch Konstantan/Manganin.The rotor is made of a non-magnetic material and should have good electrical conductivity his. Examples of suitable rotor materials are copper, aluminum, brass and also constantan / manganine.

Um aus der in den Erregerwicklungen induzierten Wechselspannung eine Information über die Drehrichtung des Rotors relativ zum Stator in einfacher Weise zu erhalten, kann die Auswerteschaltung einen phasenempfindlichen Gleichrichter, insbesondere Synchrongleichrichter, aufweisen. Durch diesen Gleichrichter wird die Wechselspan­ nung demoduliert und man erhält eine Gleichspannung, deren Vorzeichen jeweils ei­ ner Drehrichtung des Rotors entsprechen.To get information from the AC voltage induced in the field windings easy to obtain via the direction of rotation of the rotor relative to the stator, can the evaluation circuit a phase sensitive rectifier, in particular Synchronous rectifier. Through this rectifier, the AC voltage demodulated and you get a DC voltage, the sign of each egg correspond to the direction of rotation of the rotor.

Um nicht nur die Drehzahl mittels der erfindungsgemäßen Drehbewegungserfas­ sungsvorrichtung messen und überwachen zu können, kann die Bewegungserfas­ sungsvorrichtung einen Positionssensor aufweisen. Solche Positionssensoren wurden eingangs bereits erwähnt, wie Inkrementalgeber oder Six-Step-Geber, wobei letzterer durch entsprechende Hall-Elemente realisiert wird.Not only the speed by means of the rotary motion detection according to the invention Being able to measure and monitor the device can measure movement solution device have a position sensor. Such position sensors were already mentioned at the beginning, such as incremental encoders or six-step encoders, the latter is realized by appropriate Hall elements.

Um einen robusten und für die Positionsbestimmung in der Regel ausreichend ge­ nauen Positionssensor zu erhalten, kann beispielsweise ein Resolver verwendet wer­ den.To be robust and usually sufficient for position determination To get a precise position sensor, a resolver can be used, for example the.

Um die entsprechenden Signale von Positionssensor und Drehzahlsensor computeri­ siert auswerten zu können, kann die Auswerteschaltung A/D-Wandler zur Digitalisie­ rung der Signale von Positions- und/oder Drehzahlsensor aufweisen. In der Regel gibt ein Resolver zwei analoge und der erfindungsgemäße Drehzahlsensor ein analoges Signal aus. Das heißt, mit drei A/D-Wandlern können alle Signale der Sensoren und je nach Erfordernis auch hochauflösend digitalisiert werden. To the corresponding signals from position sensor and speed sensor computeri To be able to evaluate, the evaluation circuit A / D converter for digitization tion of the signals from the position and / or speed sensor. Usually there a resolver two analog and the speed sensor according to the invention an analog Signal off. That means, with three A / D converters, all signals from the sensors and each can also be digitized in high resolution if required.  

Um zusätzlich zur Drehzahlinformation des erfindungsgemäßen Drehzahlsensors ei­ nen Vergleichswert für die Drehzahl zu erhalten, kann die Auswerteschaltung eine Differenziereinrichtung und eine Drehzahlvergleichseinrichtung aufweisen. Mittels die­ ser beiden Einrichtungen wird einerseits das Positionssignal des Positionssensors differenziert und anschließend das durch die Differentation erhaltene Drehzahlsignal vom Positionssensor mit dem entsprechenden Drehzahlsignal des Drehzahlsensors verglichen.To ei in addition to the speed information of the speed sensor according to the invention To obtain a comparison value for the speed, the evaluation circuit can Have differentiating device and a speed comparison device. By means of the water two devices on the one hand, the position signal of the position sensor differentiated and then the speed signal obtained by the differentiation from the position sensor with the corresponding speed signal from the speed sensor compared.

Dies kann beispielsweise dazu dienen, Offset-, Verstärkungs-, Linearitätsfehler oder dergleichen bei einer der Messungen festzustellen und mögliches Temperaturdriften eines Sensors auszugleichen.This can serve, for example, offset, gain, linearity errors or the like to determine in one of the measurements and possible temperature drift compensate for a sensor.

In vorteilhafter Weise kann ein solcher Ausgleich dadurch erfolgen, dass die Auswer­ teschaltung beispielsweise eine mit der Drehzahlvergleichseinrichtung verbundene Abweichungskorrektureinrichtung aufweist. Durch diese wird der Drehzahlwert korri­ giert und der korrigierte Wert als Drehzahl-Istwert einer möglichen Weiterverarbeitung zugeführt.Such compensation can advantageously take place in that the evaluators teschaltung for example connected to the speed comparison device Deviation correction device. This corrects the speed value and the corrected value as the actual speed value of a possible further processing fed.

Findet die Drehzahlbestimmung gemäß Erfindung beispielsweise bei einem Syn­ chronmotor oder einer anderen elektrischen Maschine statt, kann die Auswerteschal­ tung mit einer Drehzahlregelschaltung, insbesondere einem Servoantriebsregler für die elektrische Maschine verbunden sein. Dabei kann neben dem Positionswert der korrigierte Drehzahlistwert für die Drehzahl-/Geschwindigkeitsregelung und die Posi­ titonsregelung genutzt werden.Finds the speed determination according to the invention for example in a syn chronomotor or another electrical machine instead, the evaluation scarf device with a speed control circuit, in particular a servo drive controller for the electrical machine must be connected. In addition to the position value, the corrected actual speed value for speed / speed control and the posi Titons control can be used.

Um Störungen im Sensor und im Signalweg von Sensor zur Auswerteschaltung und damit entsprechende Fehler des Signals zu eliminieren, kann die Auswerteschaltung Filter aufweisen.To detect faults in the sensor and in the signal path from the sensor to the evaluation circuit and the evaluation circuit can thus eliminate corresponding errors in the signal Have filters.

Um insgesamt einen mechanisch und elektronisch einfachen Aufbau der erfindungs­ gemäßen Drehbewegungserfassungsvorrichtung zu erhalten, können Positionssensor und Drehzahlsensor in einem Bauteil integriert sein. Wird beispielsweise ein Resolver als Positionssensor verwendet, ist eine gemeinsame Wechselspannung zur Speisung von Positionssensor und Drehzahlsensor ausreichend. Das Bauteil ist insgesamt nur wenig größer als der Resolver an sich und die Auswertung des Drehzahlsignals vom erfindungsgemäßen Drehzahlsensor kann auch von der bereits vorhandenen Aus­ werteelektronik direkt oder mit nur minimalem Zusatzaufwand übernommen werden. Das Bauteil kann auch als Nachrüstbausatz verwendet werden, um beispielsweise Position und Drehzahl bei bestimmten Vorrichtungen zu messen, die einen drehenden Bestandteil haben wie Schweißroboter, Pumpen, Mühlen, Schrauber oder derglei­ chen.To a total of a mechanically and electronically simple structure of the Invention according to the rotary motion detection device, position sensor and speed sensor can be integrated in one component. For example, a resolver used as a position sensor is a common AC voltage for supply  of position sensor and speed sensor sufficient. The component is overall only little larger than the resolver itself and the evaluation of the speed signal from Speed sensor according to the invention can also from the already existing value electronics can be taken over directly or with minimal additional effort. The component can also be used as a retrofit kit, for example Measure position and speed on certain devices that have a rotating Have components such as welding robots, pumps, mills, screwdrivers or the like chen.

Außerdem erhält man durch die beiden Sensoren eine redundante Überwachung zu­ mindest der Drehzahl, wie es z. B. für eine Überwachung eines Schleichgangs in In­ dustrierobotern erforderlich ist.The two sensors also provide redundant monitoring at least the speed, as z. B. for monitoring a creep speed in In industrial robots is required.

Es ist selbstverständlich auch möglich, dass der erfindungsgemäße Drehzahlsensor in Antrieben mit herkömmlichen Hall-Sensoren für die Kommutierung (Six-Step-Geber) kombiniert wird. Eine einfache Auswerteelektronik wird auf einer ohnehin vorhande­ nen Platine für die Hall-Sensoren integriert. In Verbindung mit einem entsprechend mikroprozessgesteuerten Regelgerät ist ein preiswerter, dynamisch hochwertiger und gegebenenfalls sinus-kommutierter Antrieb möglich.It is of course also possible that the speed sensor according to the invention in Drives with conventional Hall sensors for commutation (six-step encoder) is combined. A simple evaluation electronics is already available on one Integrated circuit board for the Hall sensors. In conjunction with one accordingly Microprocessor-controlled control unit is an inexpensive, dynamically high-quality and possibly sinus commutated drive possible.

Ebenso ist es möglich, aus dem Drehzahlsignal durch Integration eine Positionsinfor­ mation zu gewinnen. Diese ist insbesondere für kurzzeitige Relativwegmessungen ausreichend, um beispielsweise in Druckluft-Pulsschraubem die Winkelerfassung durchzuführen. Die Winkelerfassung kann dabei während der kurzen Pulse erfolgen.It is also possible to integrate a position information from the speed signal by integration mation to win. This is especially for short-term relative path measurements sufficient, for example, to record the angle in compressed air pulse screwdrivers perform. The angle detection can take place during the short pulses.

Um eine sich durch eine Polfrequenz des Drehzahlsensors ergebende Welligkeit des Signals weitestgehend zu kompensieren, kann der Stator wenigstens zweiteilig aus­ gebildet sein, wobei die entsprechenden Statorhälften insbesondere elektrisch mitein­ ander verschaltet und versetzt zueinander angeordnet sind. Die Versetzung zueinan­ der kann in diesem Zusammenhang insbesondere eine Polteilung betragen.In order to obtain a ripple resulting from a pole frequency of the speed sensor To largely compensate for the signal, the stator can consist of at least two parts be formed, the corresponding stator halves in particular electrically other interconnected and staggered. The transfer to each other in this context, this can be a pole pitch in particular.

Um auf eine Synchrongleichrichtung gegebenenfalls verzichten zu können und trotz­ dem eine Signalauswertung mit Feldorientierung, Ermittlung einer Schlupfdrehzahl oder dergleichen zu erhalten, können je zwei Erregerwicklungen um je 90° versetzt zu entsprechend zwei Messwicklungen angeordnet sein.In order to be able to do without synchronous rectification if necessary and despite which a signal evaluation with field orientation, determination of a slip speed or  To get the same, two excitation windings can be offset by 90 ° be arranged corresponding to two measuring windings.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in Zeichnungen beigefügten Figuren näher erläutert.In the following, advantageous exemplary embodiments of the invention are described with reference to FIG Drawings accompanying figures explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer er­ findungsgemäßen Drehbewegungserfassungsvorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a rotary motion detection device according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 3 durch einen Drehzahlsen­ sor mit einem beispielsweise 8-poligen Stator; FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG. 3 through a speed sensor with an 8-pole stator, for example;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Stator eines Drehzahlsensors nach Fig. 2 von einer Innenseite her; Fig. 3 is a plan view of a stator of a speed sensor of Figure 2 from a inner side.

Fig. 4 Verlauf der Stromdichte im Rotor und der Flussdichte im Luftspalt über zwei Polteilungen des Stators, bei Drehzahl Null und Rotor in Ruhe; Fig. 4 course of the current density in the rotor and the flux density in the air gap over two pole pitches of the stator, at zero speed and rotor at rest;

Fig. 5 Messsignale analog zu Fig. 4 für einen drehenden Rotor; FIG. 5 measurement signals analogous to FIG. 4 for a rotating rotor;

Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Drehbewegungser­ fassungsvorrichtung bei einem Servomotor; Fig. 6 shows an application example for the rotary movement detection device according to the invention in a servo motor;

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung einer Auswerteschaltung für den Drehzahlsen­ sor; und Fig. 7 is a schematic diagram of an evaluation circuit for the speed sensor; and

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung zur Signalauswertung von Positionssensor und Drehzahlsensor. Fig. 8 is a schematic diagram for signal evaluation of the position sensor and speed sensor.

In Fig. 1 ist eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Drehbewegungs­ erfassungsvorrichtung 1 dargestellt. Diese weist einen Drehzahlsensor 2 und einen Resolver 15 als Positionssensor 14 auf. Beide Sensoren können in einem Bauteil mit zugehöriger Auswerteelektronik oder -schaltung integriert sein.In Fig. 1 a basic representation of a rotational movement detection device 1 according to the invention is shown. This has a speed sensor 2 and a resolver 15 as a position sensor 14 . Both sensors can be integrated in one component with associated evaluation electronics or circuitry.

Beide Sensoren 4, 5 sind einer drehenden Welle 29 zugeordnet und weisen zumindest ein sich mit dieser Welle drehendes Bauelement auf.Both sensors 4 , 5 are assigned to a rotating shaft 29 and have at least one component rotating with this shaft.

Bei dem Drehzahlsensor 2 dreht ein Rotor 4 zusammen mit der Welle 29 und bei dem Resolver 15 dreht sich wenigstens eine Wicklung zusammen mit der Welle 29.In the speed sensor 2 , a rotor 4 rotates together with the shaft 29 and in the resolver 15 at least one winding rotates together with the shaft 29 .

Dem Rotor 4 ist ein äußerer Stator 3 zugeordnet, siehe Fig. 2, in dem der Rotor 4 sich dreht, wobei zwischen beiden ein Spalt 10 gebildet ist.The rotor 4 is an outer stator 3 assigned, see Fig. 2, in which the rotor 4 rotates, wherein between the two a gap 10 is formed.

Auf einer Innenseite des Stators 3 sind Erregerwicklungen, 6, 7, 8, 9 und Messwicklun­ gen 24, 25, 26, 27 angeordnet, die in Fig. 1 zur Vereinfachung jeweils zusammenge­ fasst sind.On an inside of the stator 3 , excitation windings, 6, 7, 8, 9 and Messwicklun gene 24 , 25 , 26 , 27 are arranged, which are summarized in Fig. 1 for simplification.

Sowohl der Resolver 15 als auch die Erregerwicklungen 6, 7, 8, 9 erhalten von einer Spannungsversorgung 11 eine entsprechend hochfrequente Wechselspannung, durch die beim Drehzahlsensor 2 ein Magnetfeld bzw. ein magnetischer Fluss im Spalt 10 erzeugt wird.Both the resolver 15 and the excitation windings 6 , 7 , 8 , 9 receive a correspondingly high-frequency alternating voltage from a voltage supply 11 , through which a magnetic field or a magnetic flux is generated in the gap 10 in the speed sensor 2 .

Durch den sich entsprechend zur Wechselspannung verändernden magnetischen Fluss und zusätzlich durch Drehung des Rotors 4 in Bewegungsrichtung 5 werden im Rotor 4 Wirbelströme erzeugt, deren Größe im wesentlichen durch die Erregerfre­ quenz, die geometrischen Abmessungen sowie den spezifischen Widerstand des Rotormaterials bestimmt sind.Due to the magnetic flux changing according to the alternating voltage and additionally by rotating the rotor 4 in the direction of movement 5 , eddy currents are generated in the rotor 4 , the size of which is essentially determined by the excitation frequency, the geometric dimensions and the specific resistance of the rotor material.

Die Wirbelströme erzeugen ein dem durch die Erregerwicklungen erzeugten Magnet­ feld entgegengesetztes Magnetfeld und einen entsprechenden magnetischen Fluss im Luftspalt 10. Dieser wiederum durchsetzt die Messwicklungen 24, 25, 26, 27 und indu­ ziert in diesen Wicklungen eine Spannung. Dieses Spannungssignal wird ausgewer­ tet, siehe beispielsweise die Fig. 6 und 7, und enthält eine Information über die Drehrichtung und Drehzahl des Rotors 4. The eddy currents generate a magnetic field opposite the magnetic field generated by the field windings and a corresponding magnetic flux in the air gap 10 . This in turn passes through the measuring windings 24 , 25 , 26 , 27 and induces a voltage in these windings. This voltage signal is evaluated, see for example FIGS. 6 and 7, and contains information about the direction of rotation and speed of the rotor 4 .

In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 3 dargestellt. Der Schnitt verläuft senkrecht zur Welle 29, auf der beispielsweise ein ringförmiger Rotor 4 aufsteckbar ist. FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG. 3. The section runs perpendicular to the shaft 29 , on which, for example, an annular rotor 4 can be attached.

Der Rotor 4 ist auf der Welle zentriert, um eine Welligkeit mit Polfrequenz klein zu halten und ist wie auch der Stator 3 so ausgebildet, dass der Spalt 10 sowohl in Um­ fangsrichtung als auch in Längsrichtung des Rotors 4 eine konstante Spaltbreite auf­ weist.The rotor 4 is centered on the shaft in order to keep a ripple with pole frequency small and, like the stator 3, is designed such that the gap 10 has a constant gap width both in the circumferential direction and in the longitudinal direction of the rotor 4 .

Der Stator 3 ist als Hohlzylinder ausgebildet und weist auf seiner Innenseite in Längs­ richtung verlaufende Nuten auf, in denen die Wicklungen 6, 7, 8, 9 und 24, 25, 26, 27 an­ geordnet sind. Jeweils eine Erregerwicklung 6, 7, 8, 9 ist überlappend mit einer Mess­ wicklung 24, 25, 26, 27 angeordnet, wobei jedes dieser Wicklungspaare elektrisch um 90° versetzt zueinander angeordnet ist.The stator 3 is designed as a hollow cylinder and has on its inside in the longitudinal direction grooves, in which the windings 6 , 7 , 8 , 9 and 24 , 25 , 26 , 27 are arranged. In each case an excitation winding 6 , 7 , 8 , 9 is arranged overlapping with a measuring winding 24 , 25 , 26 , 27 , each of these pairs of windings being electrically offset from one another by 90 °.

In Fig. 3 ist eine Ansicht der Innenseite des Stator 3 in vereinfachter Weise dargestellt. Insbesondere zwei einander zur Hälfte überlappende Wicklungen sind sichtbar, von denen eine Wicklung eine Erregerwicklung 6 und die andere Wicklung eine Mess­ wicklung 24 ist. Die anderen Wicklungen nach Fig. 2 sind in analoger Weise angeord­ net, wobei alle Erregerwicklungen und alle Messwicklungen in Reihe geschaltet sind.In Fig. 3 is a view of the inside of the stator 3 is shown in a simplified manner. In particular two mutually overlapping windings are visible, of which one winding is an excitation winding 6 and the other winding is a measuring winding 24 . The other windings according to FIG. 2 are arranged in an analogous manner, with all excitation windings and all measuring windings being connected in series.

In Fig. 4 ist ein Messdiagramm von Stromdichte 31 im Rotor 4 und von Flussdicht 30 im Luftspalt 10 dargestellt, wobei der Rotor sich relativ zum Stator nicht dreht. FIG. 4 shows a measurement diagram of the current density 31 in the rotor 4 and of the flux density 30 in the air gap 10 , the rotor not rotating relative to the stator.

Diese Darstellung entspricht einem stehenden Motor bzw. einer nicht drehenden Welle, wobei das resultierende Feld durch Wirbelströme im Rotor in den Messwick­ lungen Null ist, da sich das von den Wirbelströmen erzeugte Feld in der einen geo­ metrischen Hälfte der Messwicklung 24 mit dem entsprechenden Feld in der komple­ mentären Hälfte kompensiert. Daher wird in der entsprechenden Messwicklung keine Spannung induziert.This representation corresponds to a stationary motor or a non-rotating shaft, the resulting field being zero due to eddy currents in the rotor in the measuring windings, since the field generated by the eddy currents in one geometric half of the measuring winding 24 with the corresponding field in the complementary half compensated. Therefore, no voltage is induced in the corresponding measuring winding.

Dreht sich der Rotor, siehe Fig. 5, verschiebt sich das Luftspaltfeld räumlich durch zu­ sätzliche Wirbelströme im Rotor, wobei sich das Feld in einer geometrischen Hälfte der entsprechenden Messwicklung verstärkt und in der komplementären Hälfte abschwächt. Dadurch heben sich die Felder nicht mehr auf und es ergibt sich eine Spannung in der Messwicklung 24, welche je nach Drehrichtung des Rotors in Phase oder in Gegenphase zur entsprechenden Erregerspannung in der Erregerwicklung ist.If the rotor rotates, see FIG. 5, the air gap field shifts spatially due to additional eddy currents in the rotor, the field strengthening in a geometric half of the corresponding measuring winding and weakening in the complementary half. As a result, the fields no longer cancel each other out and there is a voltage in the measuring winding 24 which, depending on the direction of rotation of the rotor, is in phase or in phase opposition to the corresponding excitation voltage in the excitation winding.

Im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 wird darauf hingewiesen, dass Rotor und Stator auch linear aufgebaut sein können, d. h., dass der Rotor beispielsweise eine A­ luminiumschiene ist und sich entlang eines gradlinigen Stators, siehe Fig. 4 und 5, bewegt. In einer solchen Weise kann die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung beispielsweise in Linearmotoren eingesetzt werden, die eine sehr feine Auflösung von Geschwindigkeitsistwerten erfordern.In connection with FIGS. 4 and 5, it is pointed out that the rotor and stator can also be constructed linearly, ie that the rotor is, for example, an aluminum rail and moves along a straight stator, see FIGS. 4 and 5. In such a way, the detection device according to the invention can be used, for example, in linear motors that require a very fine resolution of actual speed values.

In Fig. 6 ist ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Drehbewe­ gungserfassungsvorrichtung 1 dargestellt. Es handelt sich um eine Messanordnung zur Prüfung der Rundlaufgenauigkeit von Servoantrieben. Dabei ist der Drehzahlsen­ sor 2 auf einer Seite einer elektrischen Maschine, wie beispielsweise eines Syn­ chronmotors 28, auf einer durch diesen angetriebenen Welle 29 und der Resolver 15 als Positionssensor 14 auf der anderen Seite des Synchronmotors 28 ebenfalls auf der Welle 29 angeordnet. Entsprechende Teile der beiden Sensoren drehen sich mit der Welle und es werden Signale bezüglich Drehzahl und Position der Welle erfasst.In Fig. 6, another application example for a rotary motion detection device 1 according to the invention is shown. It is a measuring arrangement for checking the concentricity of servo drives. The speed sensor 2 is on one side of an electrical machine, such as a synchronous motor 28 , on a shaft 29 driven by this and the resolver 15 as a position sensor 14 on the other side of the synchronous motor 28 is also arranged on the shaft 29 . Corresponding parts of the two sensors rotate with the shaft and signals relating to the speed and position of the shaft are recorded.

Die Signale des Drehzahlsensors 2 werden in einer Auswerteschaltung 12 ausge­ wertet, die eine Ist-Drehzahl 46 abgibt. Über eine Drehzahlregelschaltung 22 für den Synchronmotor 28 erfolgt in diesem Zusammenhang gleichzeitig die Übermittlung ei­ ner entsprechenden Versorgungsspannung 45 an Auswerteschaltung 12 und ebenso an die entsprechenden Wicklungen des Drehzahlsensors 2.The signals of the speed sensor 2 are evaluated in an evaluation circuit 12 , which outputs an actual speed 46 . Via a speed control circuit 22 for the synchronous motor 28 , the transmission of a corresponding supply voltage 45 to the evaluation circuit 12 and to the corresponding windings of the speed sensor 2 takes place at the same time.

Der Resolver 15 übermittelt entsprechende Positionsdaten an die Drehzahlregel­ schaltung 22, die nach außen Istwerte 43, 44 für Drehzahl und Position abgeben kann. Außerdem kann die Drehzahlregelschaltung 22 von außen einen Sollwert 42 für die Drehzahl empfangen.The resolver 15 transmits corresponding position data to the speed control circuit 22 , which can output actual values 43 , 44 for speed and position to the outside. In addition, the speed control circuit 22 can receive a target value 42 for the speed from the outside.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass der von der Drehzahlregelschaltung 22 nach au­ ßen abgegebene Drehzahl-Istwert 43 ein durch Differenzieren des durch den Resol­ ver 15 gemessenen Positionswerte bestimmter Drehzahlwert, der Drehzahlwert 46 der Auswerteschaltung 12 oder ein aus diesen beiden Drehzahlen korrigierter Dreh­ zahl-Istwert sein kann.At this point it should be noted that the actual speed value 43 which is output to the outside by the speed control circuit 22 is a speed value determined by differentiating the position values measured by the resolver 15 , the speed value 46 of the evaluation circuit 12 or a speed corrected from these two speeds. Actual value can be.

In Fig. 7 ist ein vereinfacht dargestelltes Ausführungsbeispiel für eine Auswerteschal­ tung 12 dargestellt.In Fig. 7, a simplified embodiment for an evaluation circuit 12 is shown.

Von einer Spannungsversorgung 11 wird ein hochfrequentes Spannungssignal über ggf. einen Leistungsverstärker 39 an die Erregerwicklungen 6, 7,8, 9 übermittelt. Gleichzeitig wird das Spannungssignal an phasenempfindliche Gleichrichter, wie bei­ spielsweise Synchrongleichrichter bzw. Synchrondemodulatoren 13 übermittelt. Das Leistungsverstärkersignal wird vom Verstärker 39 ebenfalls an einen Synchrondemo­ dulator 13 übermittelt. Das Spannungssignal der Messwicklungen 24, 25, 26, 27 wird zuerst in einem Vorverstärker 40 verstärkt und anschließend gleichgerichtet im Syn­ chrondemodulator 13. Die entsprechenden Signale in den Synchrondemodulatoren 13 können durch entsprechende Filter 23 gefiltert und anschließend an einen Ausgangs­ verstärker 41 übermittelt werden. Dort folgt eine Signalskalierung, ggf. eine weitere Filterung durch Filter 23 und schließlich eine Ausgabe eines Spannungssignals, das einer Ist-Drehzahl 46 des Rotors 4 entspricht.A high-frequency voltage signal is transmitted from a voltage supply 11 to the excitation windings 6 , 7 , 8 , 9 , possibly via a power amplifier 39 . At the same time, the voltage signal is transmitted to phase-sensitive rectifiers, such as in synchronous rectifiers or synchronous demodulators 13 . The power amplifier signal is also transmitted from amplifier 39 to a synchronous demodulator 13 . The voltage signal of the measuring windings 24 , 25 , 26 , 27 is first amplified in a preamplifier 40 and then rectified in the synchronous demodulator 13 . The corresponding signals in the synchronous demodulators 13 can be filtered by appropriate filters 23 and then transmitted to an output amplifier 41 . There follows a signal scaling, possibly further filtering by filter 23 and finally an output of a voltage signal which corresponds to an actual speed 46 of the rotor 4 .

Bei dem erfindungsgemäßen Drehzahlsensor ist ein Linearitätsfehler einer Drehzahl­ kennlinie relativ gering und ein dynamisches Verhalten des Drehzahlsensors zeigt im Vergleich zum Resolver trotz Filterung im Synchrongleichrichter einen deutlichen Phasengewinn. Weiterhin ist die Auflösung der Ist-Drehzahl wesentlich höher als bei einem Resolver und ein der Ist-Drehzahl überlagertes Rauschen ist äußerst gering und kann durch digitale Signalerfassung unterdrückt werden.In the speed sensor according to the invention there is a linearity error of a speed Characteristic curve relatively low and a dynamic behavior of the speed sensor shows in A clear comparison to the resolver despite filtering in the synchronous rectifier Phase Gain. Furthermore, the resolution of the actual speed is much higher than at a resolver and a noise superimposed on the actual speed is extremely low and can be suppressed by digital signal acquisition.

In Fig. 8 ist eine vereinfachte Signalauswertung von Drehzahlsensoren 2 und Positi­ onssensor 14 mittels einer Drehzahlregelschaltung 22 für einen Servomotor darge­ stellt. Eingangssignale der Drehzahlregelschaltung 22 sind beispielsweise sin-Signale 33 und cos-Signale 34 vom Resolver 15, siehe Fig. 6, und das Spannungssignal der Messwicklungen 24, 25, 26, 27 des Drehzahlsensors 2 oder alternativ das bereits aufbereitete Drehsignal 46 des Drehzahlsensors 2 bzw. der Auswerteschaltung 12. In FIG. 8 is a simplified signal evaluation of wheel speed sensors 2 and positi onssensor is 14 illustrates by means of a speed control circuit 22 for a servomotor Darge. Input signals of the speed control circuit 22 are, for example, sin signals 33 and cos signals 34 from the resolver 15 , see FIG. 6, and the voltage signal of the measuring windings 24 , 25 , 26 , 27 of the speed sensor 2 or alternatively the already processed rotation signal 46 of the speed sensor 2 or the evaluation circuit 12 .

Zur weiteren computerisierten Verarbeitung dieser Werte bzw. Signale werden diese in A/D-Wandlern 16, 17, 18 digitalisiert. Anschließend erfolgt aus den Resolver- Signalen 33, 34 die Ermittlung einer entsprechenden Position beispielsweise der dre­ henden Welle 29, siehe Fig. 6, in einer Winkelerfassungseinrichtung 35 und aus dem Positionswert wird in einer Differenziereinrichtung 19 ein Drehzahlwert bestimmt. Ein entsprechender Positionswert 36 kann zur Lageregelung, zur Kommutierung oder dergleichen von der Drehzahlregelschaltung 22 nach außen abgegeben werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die aus dem Positionswert 36 bestimmte Drehzahl 37 ebenfalls nach außen zur Regelung der Drehzahl abgegeben wird oder einer Drehzahlvergleichseinrichtung 20 und einer Abweichungskorrektureinrichtung 21 zusammen mit Positionswert 36 und der digitalisierten Drehzahl 32 zugeführt wird.For further computerized processing of these values or signals, these are digitized in A / D converters 16 , 17 , 18 . Subsequently, the resolver signals 33 , 34 are used to determine a corresponding position, for example of the rotating shaft 29 , see FIG. 6, in an angle detection device 35 and a speed value is determined from the position value in a differentiating device 19 . A corresponding position value 36 can be output to the outside by the speed control circuit 22 for position control, commutation or the like. Furthermore, there is the possibility that the speed 37 determined from the position value 36 is also output to the outside for regulating the speed or is fed to a speed comparison device 20 and a deviation correction device 21 together with the position value 36 and the digitized speed 32 .

Durch die Drehzahlvergleichseinrichtung 20 werden die beiden auf unterschiedliche Weise bestimmten Drehzahlen miteinander verglichen und dienen zur Kompensation von beispielsweise Offsetfehlern, Temperaturdriften, Verstärkungsdriften oder derglei­ chen bei der Messung einer der Drehzahlen. Ein entsprechend korrigierter Drehzahl­ wert wird in der Abweichungskorrektureinrichtung 21 bestimmt und nach außen als korrigierte Drehzahl 37 abgegeben. Insbesondere dieser korrigierte Drehzahlwert 38 kann zur Drehzahlregelung des Synchronmotors 28, siehe Fig. 6, herangezogen wer­ den.By means of the speed comparison device 20 , the two speeds determined in different ways are compared with one another and serve to compensate, for example, offset errors, temperature drifts, gain drifts or the like when measuring one of the speeds. A correspondingly corrected speed value is determined in the deviation correction device 21 and output to the outside as a corrected speed 37 . In particular, this corrected speed value 38 can be used for speed control of the synchronous motor 28 , see FIG. 6, who the.

Erfindungsgemäß ergibt sich somit eine Drehbewegungserfassungsvorrichtung mit insbesondere einem Drehzahlsensor, der auch bei sehr hohen Drehzahlen einsetzbar ist, der robust ist und im mechanischen Aufbau sehr einfach und in großen Stückzah­ len preiswert herstellbar ist. Die Drehzahl wird durch den erfindungsgemäßen Dreh­ zahlsensor direkt erfasst und eine Erfassung der Drehzahl über den Umweg des Diffe­ renzierens von Positionswerten entfällt. Damit ist die Drehzahlauflösung nicht mehr von einer Abtastfrequenz der Regelung abhängig, sondern nur noch von der Auflö­ sung einer nachgeschalteten Elektronik zur Signalauswertung.According to the invention, a rotational movement detection device thus results in particular a speed sensor that can also be used at very high speeds is that is robust and very simple in mechanical construction and in large numbers len is inexpensive to manufacture. The speed is determined by the rotation according to the invention number sensor directly recorded and a detection of the speed via the detour of the Diffe No need to differentiate position values. So the speed resolution is no longer dependent on a sampling frequency of the control, but only on the resolution downstream electronics for signal evaluation.

Je hochpoliger der Stator ausgelegt ist, desto geringer ist eine Welligkeit des Mess­ signals, d. h. der Drehzahl und desto geringer sind die Anforderungen an den Rotor bzw. desto besser ist der Gleichlauf. Erfindungsgemäß kann der Drehzahlsensor mit einem Positionssensor in einfacher Weise kombiniert werden. Werden die Messsignale des Positionssensors außerdem differenziert, so erhält man eine redundante Ü­ berwachung der Drehzahl.The higher the polarity of the stator, the lower the ripple of the measurement signals, d. H. the speed and the lower the demands on the rotor or the better the synchronization. According to the speed sensor can also a position sensor can be combined in a simple manner. Will the measurement signals  the position sensor also differentiated, so you get a redundant Ü Monitoring the speed.

Claims (16)

1. Drehbewegungserfassungsvorrichtung (1) mit einem Drehzahlsensor (2) aus zu­ mindest einem unbewegten Stator (3) und einem relativ zu diesem drehbaren Ro­ tor (4), wobei am Stator (3) Erregerwicklungen (6, 7, 8, 9) und Messwicklungen (24, 25, 26, 27) angeordnet sind, welche Erregerwicklungen (6, 7, 8, 9) zur Erzeugung eines magnetischen Flusses in einem zwischen Stator (3) und Rotor (4) gebildeten Spalt (10) mit einer Spannungsversorgung (11) verbunden sind und welche Messwicklungen (24, 25, 26, 27) mit einer Auswerteschaltung (12) zur Bestimmung der Drehzahl auf der Grundlage einer von im Rotor (4) fließenden Wirbelströmen in den Messwicklungen (24, 25, 26, 27) induzierten Spannung verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, dass der nichtmagnetische Rotor (4) magnetisch rück­ schlussfrei innerhalb des Stators (3) angeordnet und zylinder- oder ringförmig ausgebildet ist.1. Rotary motion detection device ( 1 ) with a speed sensor ( 2 ) from at least one unmoving stator ( 3 ) and a rotatable relative to this tor tor ( 4 ), with the stator ( 3 ) excitation windings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) and Measuring windings ( 24 , 25 , 26 , 27 ) are arranged, which excitation windings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) for generating a magnetic flux in a gap ( 10 ) formed between stator ( 3 ) and rotor ( 4 ) with a voltage supply ( 11 ) and which measuring windings ( 24 , 25 , 26 , 27 ) are connected to an evaluation circuit ( 12 ) for determining the speed on the basis of eddy currents flowing in the rotor ( 4 ) in the measuring windings ( 24 , 25 , 26 , 27 ) Induced voltage are connected, characterized in that the non-magnetic rotor ( 4 ) is arranged magnetically without a back yoke within the stator ( 3 ) and is cylindrical or annular. 2. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass Erregerwicklungen (6, 7, 8, 9) und Messwicklungen (24, 25, 26, 27) jeweils elektrisch um 90° versetzt zueinander am Stator (3) angeordnet sind.2. Rotary motion detection device according to claim 1, characterized in that excitation windings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) and measuring windings ( 24 , 25 , 26 , 27 ) are each arranged electrically offset by 90 ° to one another on the stator ( 3 ). 3. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass an der Erregerwicklung (6, 7, 8, 9) durch die Spannungsversor­ gung (11) eine Wechselspannung hoher Frequenz anlegbar ist.3. Rotational motion detection device according to claim 1 or 2, characterized in that an AC voltage of high frequency can be applied to the excitation winding ( 6 , 7 , 8 , 9 ) by the voltage supply ( 11 ). 4. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) geblecht oder in Ferrit- bzw. Eisenpulvermaterial ausgeführt ist.4. The rotational movement detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 3 ) is made of sheet metal or is made of ferrite or iron powder material. 5. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) aus Kupfer, Alumi­ nium, Messing, Konstantan/Manganin oder anderen elektrisch gut leitfähigen Werkstoffen gebildet ist. 5. Rotational motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 4 ) made of copper, aluminum, brass, constantan / manganine or other electrically highly conductive materials. 6. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) einen phasenempfindlichen Gleichrichter (13), insbesondere Synchrongleichrichter, auf­ weist.6. Rotary motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) has a phase-sensitive rectifier ( 13 ), in particular a synchronous rectifier. 7. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegungserfassungs­ vorrichtung (1) einen Positionssensor (14) aufweist.7. The rotational movement detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotational movement detection device ( 1 ) has a position sensor ( 14 ). 8. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (14) ein Re­ solver (15) ist.8. The rotational movement detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the position sensor ( 14 ) is a re solver ( 15 ). 9. Drehbewegungsserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) A/D- Wandler (16, 17, 18) zur Digitalisierung der Signale von Positionssensor (14) und/oder Drehzahlsensor (2) aufweist.9. Rotary motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) has A / D converter ( 16 , 17 , 18 ) for digitizing the signals from the position sensor ( 14 ) and / or speed sensor ( 2 ). 10. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) eine Differenziereinrichtung (19) und eine Drehzahlvergleichseinrichtung (20) aufweist.10. Rotational motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) has a differentiating device ( 19 ) and a speed comparison device ( 20 ). 11. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) eine mit der Drehzahlvergleichseinrichtung (20) verbundene Abweichungskorrekturein­ richtung (21) aufweist.11. The rotational movement detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) has a deviation correction device ( 21 ) connected to the speed comparison device ( 20 ). 12. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) mit einer Drehzahlregelschaltung (22), insbesondere einem Servoantriebsregler für eine elektrische Maschine verbunden ist, wobei Positionssensor (14) und Dreh­ zahlsensor (2) entsprechend einer Welle der Maschine zugeordnet sind. 12. Rotational motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) is connected to a speed control circuit ( 22 ), in particular a servo drive controller for an electrical machine, with position sensor ( 14 ) and speed sensor ( 2 ) corresponding to one Shaft of the machine are assigned. 13. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (12) Filter (23) zur Reduktion von Welligkeiten der Signale des Drehzahlsensors (2) aufweist.13. Rotary motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit ( 12 ) has filters ( 23 ) for reducing ripples in the signals of the speed sensor ( 2 ). 14. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drehzahlsensor (2) und Positi­ onssensor (14) in einem Bauteil integriert sind.14. Rotational motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the speed sensor ( 2 ) and position sensor ( 14 ) are integrated in one component. 15. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist, wobei die entsprechenden Statorhälften, insbesondere elektrisch miteinander verschaltet und versetzt zueinander angeordnet sind.15. Rotational motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 3 ) is formed at least in two parts, the corresponding stator halves, in particular electrically connected to one another and offset from one another. 16. Drehbewegungserfassungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei Erregerwicklungen (6, 7, 8, 9) um je 90° versetzt zu entsprechend zwei Messwicklungen (24, 25, 26, 27) angeordnet sind.16. Rotary motion detection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that two excitation windings ( 6 , 7 , 8 , 9 ) are each offset by 90 ° to two measuring windings ( 24 , 25 , 26 , 27 ).
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