DE102005007511A1 - System für das Steuern der Geschwindigkeit eines Motors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10) für das Steuern der Geschwindigkeit eines Motors (12). Dieses beinhaltet einen Motor (12), welcher eine Feldwicklung aufweist, um ein Antriebssignal (34) zu empfangen und ein magnetisches Feld zu erzeugen, das eine Umdrehung eines Rotors (63), basierend auf dem Antriebssignal (34), verursacht; ein Feldwandelmodul (11), das eine vom Motor externe angeordnete Spule (14) umfasst und konfiguriert ist, um ein Eingangssignal zu empfangen und einen Fluss zu erzeugen, der das magnetische Feld ändert und dadurch die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Rotors (63) steuert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Elektromotors.
  • Elektromotoren werden im Fahrzeugbereich vielfach eingesetzt. Eine verbreitete Vorrichtung, die Elektromotoren verwendet, ist ein Fahrzeugbenzinpumpensystem. Es ist wünschenswert, die Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffpumpe bereitgestellt wird, abhängig von den Motorleistungsanforderungen zu variieren. Die gelieferte Kraftstoffmenge ist vom durch die Kraftstoffpumpe erzeugten Kraftstoffdruck abhängig. Im Allgemeinen hängt der Kraftstoffdruck mit der Geschwindigkeit des Motors der Kraftstoffpumpe zusammen. Gewöhnlich arbeiten die meisten Kraftstoffpumpen ständig mit der höchsten Druckrate und maximalen Strömungsgeschwindigkeit, um die Menge des Kraftstoffdampfes für einen Fahrzeugwarmstart zu verringern und ausreichend Kraftstoff in einem weit geöffneten Drosselzustand bereitzustellen. Das Arbeiten mit höchstem Kraftstoffdruck und -fluss ist nicht effizient und beeinflusst die Lebensdauer der Kraftstoffpumpe negativ.
  • Eine zum Verändern der Motorgeschwindigkeit verwendete Methode, zur Steuerung des Kraftstoffdrucks, nutzt einen Spannungsabfallwiderstand. Der Widerstand ist selektiv mit dem Motor-Spannungsanschluss verbunden, um die zum Motor gelieferte Spannung zu kontrollieren, und dadurch die Motorgeschwindig keit zu ändern. Obgleich diese Methode die Kraftstoffpumpenabnutzung verringert, wird wenig Energie eingespart, da die zusätzliche Spannung über den Spannungsabfallwiderstand abgebaut wird. Weiter muss die zusätzliche Wärmeenergie, die durch den Spannungsabfallwiderstand verursacht wird, abgeleitet werden.
  • Eine andere Methode, die verwendet wird, um die Motorgeschwindigkeit bzw.-drehzahl zu verändern und dadurch den Kraftstoffdruck zu beeinflussen, umfasst das Abstimmen des Antriebsignals. Ein Impulsbreitenmodulator kann verwendet werden, um den Arbeitszyklus der Motorantriebsspannung zu variieren und dadurch die Motorgeschwindigkeit zu ändern. Obgleich auch diese Methode die Kraftstoffpumpenabnutzung verringert und etwas Energie eingespart, verursacht die zum Antreiben des Motors erforderliche Energie und die Frequenz der Impulse Hochfrequenzstörungsprobleme für andere Fahrzeugkomponenten. Weiter erhöht der Gebrauch eines Impulsbreitenmodulators im Steuerstromkreis die Systemkomplexität und -kosten.
  • Angesichts des oben Genannten besteht die Notwendigkeit, ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren zur Kontrolle und Steuerung der Geschwindigkeit bzw.-drehzahl zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der oben genannten Notwendigkeit gerecht werdend, stellt die vorliegende Erfindung, neben der Überwindung der aufgezählten Beeinträchtigungen und anderer Einschränkungen des Stands der Technik ein System zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Motors bereit, indem sie das magnetische Feld ändert, das durch den Motor erzeugt wird. Das System beinhaltet ein Feldwandelmodul und einen Motor, welcher einen Rotor mit Feldwicklungen einschließt. Die Feldwicklungen sind ausgelegt, um ein Antriebssignal zu empfangen, welches ein magnetisches Feld erzeugt, das eine Umdrehung des Rotors verursacht. Das Feldwandelmodul ist dem Motor benachbart angeordnet, ändert das magnetische Feld in Erwiderung auf ein Eingangssignal und steuert dadurch die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Rotors.
  • In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung schließt das Feldwandelmodul eine Spule mit ein, die ausgelegt ist Strom zu empfangen und einen Fluss zu erzeugen, der das magnetische Feld ändert und dadurch das Geschwindigkeitsdrehmoment des Rotors steuert. Weiter schließt der Motor einen Flussleiter mit ein und das Feldwandelmodul umfasst eine Rückführung. Die Spule kann in dem Bereich um die Rückführung gewickelt sein, wo die Rückführung an zwei Seiten des Flussleiters angeschlossen ist. Alternativ können die Rückführung und ein Flussleiter zusammenwirken, um einen Hohlraum zu bilden und die Spulen können in den Hohlraum zwischen dem Flussleiter und der Rückführung platziert sein.
  • In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Feldwandelmodul eine Spule, die sich innerhalb des Flussleiters befindet. Wie zuvor besprochen, erzeugt die Spule einen Fluss, um das magnetische Feld des Motors zu ändern. Der Motor schließt weiterhin Magnete ein, um die die Spule gewickelt sein kann. Sie kann aber auch angrenzend zu den Magneten oder zwischen den Magneten platziert oder in die Magnete eingebettet sein.
  • In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann die Spule konfiguriert sein, um einen Fluss zu erzeugen, der eine dem magnetischen Feld entsprechende Polarität aufweist und dadurch die Geschwindigkeit des Motors verringert. Alternativ kann die Spule konfiguriert sein, um einen Fluss zu erzeugen, der eine Polarität entgegengesetzt der des magnetischen Feldes aufweist und dadurch die Geschwindigkeit des Motors erhöht.
  • In einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung schließt der Motor einen Flussleiter mit einem dünnen Teil ein, um eine Unterbrechung des magnetischen Feldes zu bewirken. Das Feldwandelmodul umfasst einen Zusatzflussleiter sowie einen Aktuator. Der Aktuator ist konfiguriert, um den Zusatzflussleiter im Verhältnis zu dem dünnen Teil des Flussleiters zu verschieben. Wenn sich der Zusatzflussleiter näher an den Flussleiter bewegt, wird die Unterbrechung des magnetischen Feldes minimiert, wodurch das magnetische Feld innerhalb des Motors verstärkt wird. Durch das Verstärken des magnetischen Feldes innerhalb des Motors, wird das Drehmoment des Motors erhöht während die Geschwindigkeit des Motors verringert wird.
  • Weitere Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile dieser Erfindung werden Fachleuten nach einer Durchsicht der folgenden Beschreibung, mit Bezug auf die Zeichnungen und Ansprüche vollständig offensichtlich. Es zeigen:
  • 1: ein Blockdiagramm eines Systems für das Steuern der Geschwindigkeit eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2: eine Querschnittsansicht einer Ausführung des Systems, welche eine externe Spule gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 3: eine Querschnittsansicht einer Ausführung des Systems, welche eine Spule zwischen dem Flussleiter und der Rückführung in Übereinstimmung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 4: eine Querschnittsansicht einer Ausführung, welche eine Spule aufweist, die gemäß der vorliegenden Erfindung um die Magneten des Motors gewickelt ist;
  • 5: eine Querschnittsansicht einer Ausführung, welche eine Spule angrenzend an die Magneten des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
  • 6: eine Querschnittsansicht einer Ausführung, welche die Spule gemäß der vorliegenden Erfindung in die Magneten des Motors eingebettet hat; und
  • 7: eine Querschnittsansicht einer Ausführung eines Motors mit einem zusätzlichen Flussleiter gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt ein System 10 mit den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung. Das System 10 umfasst ein mit einem Motor 12 verbundenes Feldwandelmodul 11, das konfiguriert ist, um zur Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 12 ein magnetisches Feld zu ändern. Das Feldwandelmodul 11 kann in der Reihe oder parallel mit dem Motor 12 angetrieben werden.
  • Ein Regler 36 liefert ein Antriebssignal 34, um den Motor 12 zu drehen. Das Antriebssignal 34 fließt durch die Feldwicklungen des Motors 12, um ein magnetisches Feld zu verursachen. Das magnetische Feld verursacht eine Umdrehung des Motors 12, welche zur Pumpenvorrichtung 20 geleitet wird. Die Pumpenvorrichtung 20 nutzt die Umdrehung, um Kraftstoff durch die Kraftstoffschläuche 42 zu treiben. Je schneller die Umdrehung desto mehr Druck wird in den Kraftstoffschläuchen 42 verursacht. Um die Geschwindigkeit des Motors 12 zu steuern, stellt der Regler 36 ein Steuersignal 40 zum Feldwandelmodul 11 zur Verfügung.
  • In dieser Ausführung ist das Feldwandelmodul 11 als zwei benachbart zum Motor 12 angeordnete Spulen 14 dargestellt. Das Steuersignal 40 läuft durch die Spulen 14 und ein magnetischer Fluss wird verursacht, welcher das magnetische Feld ändert, das den Motor 12 antreibt. Der magnetische Fluss kann in der gleichen Polarität wie das durch den Motor 12 geschaffene magnetische Feld erzeugt werden und dadurch das Motordrehmoment dann steigern, wenn sich die Stärke des Steuersignals 40 erhöht. Alternativ kann der magnetische Fluss in der entgegengesetzten Polarität wie die des magnetischen Feldes, das durch den Motor 12 geschaffen wird, erzeugt werden und dadurch die Motorgeschwindigkeit erhöhen, wenn die Stärke des Steuersignals 40 ansteigt. Basierend auf dem durch den Motor 12 erzeugten Druck, läuft der Kraftstoff durch die Kraftstoffschläuche 42.
  • 2 zeigt ein zweites System 60, bei dem das Feldwandelmodul 11 erfindungsgemäß extern vom Motor 12 platziert ist. Der Motor 12 schließt einen Anker 62, Feldwicklungen 66, Magneten 64 und einen Flussleiter 68 mit ein. Der Anker 62 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 68. Der Anker 62 hat um Teile eines Rotors 63 gewickelte Feldwicklungen 66. Da das Antriebssignal 34 an die Feldwicklungen 66 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 64 sind benachbart zu den Feldwicklungen 66 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu bilden, welches eine Umdrehung des Ankers 62 verursacht. Der Flussleiter 68 umgibt die Magneten 64 und Feldwicklungen 66 und leitet das magnetische Feld um den Motor 12, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 69 kontrolliert die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes können die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert werden. Die Erhöhung der Stärke des magnetischen Feldes erhöht das Drehmoment an einer gegebenen Stromstärke durch den Anker 62. Wenn alle weiteren Variablen konstant gehalten werden, verringert sich die Geschwindigkeit des Motors 12. Alternativ erhöht das Verringern der Stärke des magnetischen Feldes die Geschwindigkeit des Motors 12 und bewirken ein geringeres Drehmoment, wenn alle weiteren Variablen konstant gehalten werden.
  • Eine Rückführung 70 ist an zwei Enden des Flussleiters 68 angebracht. Die Spule 74 ist um eine Öffnung 72 gewunden, die in der Rückführung 70 ausgebildet ist und agiert als ein Elektromagnet, der einen dritten magnetischen Fluss erzeugt, welcher durch die Rückführung 70 und über den Flussleiter 68 läuft und dabei das durch den Motor 12 erzeugte magnetische Feld ändert, wenn das magnetische Feld durch den Flussleiter 68 zurückgeleitet wird. Basierend auf der Wickelrichtung der Spule 74 und der Richtung des Stromflusses, kann die Spule 74 einen Fluss erzeugen der eine Polarität entgegengesetzt der des magnetischen Feld aufweist, dadurch das magnetische Feld aufhebt und den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu erhöhen. Alternativ kann die Spule 74 einen Fluss mit einer zum magnetischen Feld passenden Polarität erzeugen, und dadurch das magnetische Feld ergänzen, welches den Motor 12 veranlasst die Geschwindigkeit zu verringern und das Drehmoment zu erhöhen. Weiterhin ist aufgrund der oben genannten Diskussion ersichtlich, dass das Feldwandelmodul 11 sowohl an Bürsten-Motoren wie auch bürstenlosen Motoren angewendet werden kann.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße dritte Ausführung des Systems 80 bei der das Feldwandelmodul 11 extern vom Motor 12 angeordnet ist. Der Motor 12 beinhaltet einen Anker 82, Feldwicklungen 86, Magneten 84 und 85 und einen Flussleiter 88. Der Anker 82 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 88. Der Anker 82 weist um Teile eines Rotors 83 gewickelte Feldwicklungen 86 auf. Wenn das Steuersignal 40 an die Feldwicklungen 86 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 84 und 85 sind benachbart zu den Feldwicklungen 86 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu schaffen, das eine Rotation des Ankers 82 verursacht. Der Flussleiter 88 leitet das magnetische Feld um den Motor 12 herum, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 89 kontrolliert die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes werden auch die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert.
  • Das Feldwandelmodul 11 umfasst eine erste Spule 94, eine zweite Spule 96 und eine Rückführung 90. Die Rückführungen 90 sind mit dem Flussleiter 88 an gegenüberliegenden Enden verbunden. Die Rückführungen 90 wirken mit dem Flussleiter 88 zusammen, um Durchgänge 92 zu bilden. Eine erste und zweite Spule 94 und 96 ist in jedem der Durchgänge 92 platziert. Die erste Spule 94 erzeugt einen dritten magnetischen Fluss, der das durch die Feldwicklungen 86 und den ersten Magneten 84 erzeugte magnetische Feld ändert. Gleichermaßen erzeugt die zweite Spule 96 einen vierten magnetischen Fluss, der das in Zusammenarbeit mit dem zweiten Magneten 85 erzeugte magnetische Feld ändert. Basierend auf der Richtung der Wicklung der ersten und zweiten Spule 94 und 96 und der Richtung des Stromflusses, können die erste und zweite Spule 94 und 96 einen Fluss erzeugen, der eine dem magnetischen Feld entgegengesetzte Polarität aufweist und dadurch das magnetische Feld aufhebt und den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu erhöhen.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße vierte Ausführung des Systems 100, bei der das Feldwandelmodul 11 innerhalb des Motors 12 angeordnet ist. Der Motor 12 beinhaltet einen Anker 102, Feldwicklungen 106, Magneten 104 und 105 und einen Flussleiter 108. Der Anker 102 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 108. Der Anker 102 weist um Teile eines Rotors 103 gewickelte Feldwicklungen 106 auf. Wenn das Steuersignal 40 zu den Feldwicklungen 106 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 104 und 105 sind benachbart zu den Feldwicklungen 106 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu schaffen, das eine Rotation des Ankers 102 verursacht. Der Flussleiter 108 leitet das magnetische Feld um den Motor 12 herum, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 109 kontrolliert die Geschwindig keits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes werden auch die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert.
  • Das Feldwandelmodul 11 enthält eine erste Spule 110 und eine zweite Spule 112. Die erste und zweite Spule 110 und 112 befinden sich innerhalb des Flussleiters 108. Die erste Spule 110 ist um den ersten Magneten 104 gewickelt und erzeugt einen dritten magnetischen Fluss, der das durch die Feldwicklungen 106 und den ersten Magneten 104 erzeugte magnetische Felder ändert. Gleichermaßen ist die zweite Spule 112 um den zweiten Magneten 105 gewickelt und erzeugt einen vierten magnetischen Fluss, der das im Zusammenwirken mit dem zweiten Magneten 105 geschaffene magnetische Feld ändert. Basierend auf der Richtung der Wicklung der ersten und zweiten Spule 110 und 112 und der Richtung des Stromflusses, kann die Spule einen Fluss erzeugen, der eine dem magnetischen Feld entgegengesetzte Polarität aufweist, dadurch das magnetische Feld aufhebt und den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu erhöhen. Alternativ können die erste und zweite Spule 110 und 112 einen Fluss mit einer zum magnetischen Feld passenden Polarität erzeugen und dadurch das magnetische Feld ergänzen, das den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu verringern und das Drehmoment zu erhöhen.
  • 5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße fünfte Ausführung des Systems 120 bei der das Feldwandelmodul 11 innerhalb des Motors 12 angeordnet ist. Der Motor 12 beinhaltet einen Anker 122, Feldwicklungen 126, Magneten 124 und 125 und einen Flussleiter 128. Der Anker 122 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 128. Der Anker 122 weist um Teile eines Rotors 123 gewickelte Feldwicklungen 126 auf. Wenn das Steuersignal 40 zu den Feldwicklungen 126 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 124 und 125 sind benachbart zu den Feldwicklungen 126 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu schaffen, das eine Rotation des Ankers 122 verursacht. Der Flussleiter 128 leitet das magnetische Feld um den Motor 12 herum, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 129 kontrolliert die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes werden auch die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert.
  • Das Feldwandelmodul 11 enthält eine erste Spule 130 und eine zweite Spule 132. Innerhalb des Flussleiters 128 befindlich, sind die erste und zweite Spule 130 und 132 angrenzend an und zwischen dem ersten und zweiten Magneten 124 und 125 platziert. Die erste und zweite Spule 130 und 132 erzeugen einen dritten magnetischen Fluss, der das durch die Feldwicklungen 126 und den ersten und zweiten Magneten 124 und 125 erzeugte magnetische Feld ändert. Basierend auf der Richtung der Wicklung der ersten und zweiten Spule 130 und 132 und der Richtung des Stromflusses, können die erste und zweite Spule 130 und 132 einen Fluss erzeugen, der eine dem magnetischen Feld entgegengesetzte Polarität aufweist, dadurch das magnetische Feld aufhebt und den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu erhöhen. Alternativ können die erste und zweite Spule 130 und 132 einen Fluss mit einer zum magnetischen Feld passenden Polarität erzeugen und dadurch das magnetische Feld ergänzen, das den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu verringern und das Drehmoment zu erhöhen.
  • 6 zeigt eine weitere erfinderische sechste Ausführung des Systems 140 bei der das Feldwandelmodul 11 innerhalb des Motors 12 angeordnet ist. Der Motor 12 beinhaltet einen Anker 142, Feldwicklungen 146, Magneten 144 und 145 und einen Flussleiter 148. Der Anker 142 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 148. Der Anker 142 weist um einen Rotor 143 gewickelte Feldwicklungen 146 auf. Wenn das Steuersignal 40 zu den Feldwicklungen 146 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 144 und 145 sind benachbart zu den Feldwicklungen 146 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu schaffen, das eine Rotation des Ankers 142 verursacht. Der Flussleiter 148 leitet das magnetische Feld um den Motor 12 herum, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 149 kontrolliert die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes werden auch die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert.
  • Das Feldwandelmodul 11 schließt eine erste Spule 150 und eine zweite Spule 152 ein. Die erste und zweite Spule 150 und 152 befinden sich innerhalb des Flussleiters 148. Die erste Spule 150 ist im ersten Magneten 144 eingebettet und erzeugt einen dritten magnetischen Fluss, der das durch die Feldwicklungen 146 und den ersten Magneten 144 erzeugte magnetische Felder ändert. Gleichermaßen ist die zweite Spule 152 im zweiten Magneten 145 eingebettet und erzeugt einen vierten magnetischen Fluss, der das im Zusammenwirken mit dem zweiten Magneten 145 erzeugte magnetische Feld ändert. Basierend auf der Richtung der Wicklung der ersten und zweiten Spule 150 und 152 und der Richtung des Stromflusses, kann die Spule einen Fluss erzeugen, der eine dem magnetischen Feld entgegengesetzte Polarität aufweist, dadurch das magnetische Feld aufhebt und den Motor veranlasst, die Geschwindigkeit zu erhöhen. Alternativ können die erste und zweite Spule 150 und 152 einen Fluss mit einer zum magnetischen Feld passenden Polarität erzeugen und dadurch das magnetische Feld ergänzen, das den Motor 12 veranlasst, die Geschwindigkeit zu verringern und das Drehmoment zu erhöhen.
  • 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße siebte Ausführung des Systems 160, bei der das Feldwandelmodul 11 extern vom Motor 12 angeordnet ist. Der Motor 12 beinhaltet einen Anker 162, Feldwicklungen 166, Magneten 164 und einen Flussleiter 168. Der Anker 162 ist konfiguriert, um zu rotieren und befindet sich innerhalb des Flussleiters 168. Der Anker 162 weist um einen Rotor 163 gewickelte Feldwicklungen 166 auf. Wenn das Steuersignal 40 zu den Feldwicklungen 166 geleitet wird, wird ein erster magnetischer Fluss erzeugt. Die Magneten 164 sind benachbart zu den Feldwicklungen 166 platziert und erzeugen einen zweiten magnetischen Fluss. Der erste und zweite magnetische Fluss wirken zusammen, um ein magnetisches Feld zu schaffen, das eine Rotation des Ankers 162 verursacht. Der Flussleiter 168 leitet das magnetische Feld um den Motor 12 herum, um den magnetischen Kreislauf zu schließen. Die Stärke des magnetischen Feldes in dem Luftspalt 169 kontrolliert die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12. Durch das Ändern der Größe des magnetischen Feldes werden auch die Geschwindigkeits- und Drehmomentseigenschaften des Motors 12 geändert.
  • Das Feldwandelmodul 11 schließt einen Zusatzflussleiter 170 und einen Aktuator 172 ein. Der Zusatzflussleiter 170 ist benachbart zum Flussleiter 168 platziert. Der Flussleiter 168 weist einen Bereich mit verringerter Stärke auf, so dass das magnetische Feld durch den dünnen Bereich 171 des Flussleiters 168 entweicht. Der Aktuator 172 ist am Zusatzflussleiter 170 angebracht und konfiguriert, um den Zusatzflussleiter 170 im Verhältnis zum dünnen Bereich 171 des Flussleiters 168 zu verschieben. Wenn sich der Zusatzflussleiter 170 näher an den dünnen Bereich 171 des Flussleiters 168 schiebt, agiert der Zusatzflussleiter 170, um das magnetische Feld zu einzudämmen und dadurch die Stärke des magnetischen Feldes innerhalb des Motors 12 zu erhöhen. Alternativ entweicht ein größerer Teil des magnetischen Feldes, wenn sich der Zusatzflussleiter 170 vom dünnen Bereich 171 des Flussleiters 168 wegbewegt, und dadurch die Stärke des magnetischen Feldes innerhalb des Motors 12 verringert.
  • Die Erfindung ist nicht auf die lediglich beispielhaft beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle gleichwirkenden Ausführungsformen.

Claims (5)

  1. System (10) für das Steuern der Geschwindigkeit eines Motors (12), aufweisend: – einen Motor (12), welcher eine Feldwicklung aufweist, um ein Antriebssignal (34) zu empfangen und ein magnetisches Feld zu erzeugen, das eine Umdrehung eines Rotors (63) basierend auf dem Antriebssignal (34) verursacht; – ein Feldwandelmodul (11), das eine vom Motor extern angeordnete Spule (14) umfasst und konfiguriert ist, um ein Eingangssignal zu empfangen und einen Fluss zu erzeugen, der das magnetische Feld ändert und dadurch die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Rotors (63) steuert.
  2. System (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (12) einen Flussleiter (68) und eine Rückführung (70) für das magnetische Feld beinhaltet, und die Spule (14) ausserhalb des Flussleiters (68) angeordnet ist.
  3. System (60) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (74) um einen Bereich der Rückführung (70) gewickelt ist.
  4. System (80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spule (94, 96) zwischen dem Flussleiter (88) und der Rückführung (90) befindet.
  5. System (80) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung (90) und der Flussleiter (88) zusammen eine Ausnehmung ausbilden, in der die Spule (94, 96) angeordnet ist.
DE200510007511 2004-02-17 2005-02-17 System für das Steuern der Geschwindigkeit eines Motors Ceased DE102005007511A1 (de)

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