DE102006053092A1 - Electric motor with a speed detection - Google Patents
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- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Läufer (7) und einer Läuferwelle (12), mit einem stationär angeordneten Magnetfeldsensor (17) zum Detektieren einer Änderung der Richtung und/oder Stärke eines magnetischen Flusses, mit einem stationär angeordneten Magneten (18), der den magnetischen Fluss so erzeugt, dass er zumindest teilweise den Magnetfeldsensor (17) durchdringt, und mit einem Kommutator (11) zum Bereitstellen eines Ansteuerstromes für die Antriebseinheit, wobei der Kommutator (11) mit einem Flussumlenkungselement (14, 20) versehen ist, um den durch den Magneten bewirkten, magnetischen Fluss durch den Magnetfeldsensor (17) abhängig von der Lage der Läuferwelle (12) umzulenken.The invention relates to an electric motor with a rotor (7) and a rotor shaft (12), with a stationary magnetic field sensor (17) for detecting a change in the direction and / or strength of a magnetic flux, with a stationary magnet (18) generates the magnetic flux to at least partially penetrate the magnetic field sensor (17), and to a commutator (11) for providing drive current to the drive unit, the commutator (11) being provided with a flux redirecting element (14, 20) the magnetic flux caused by the magnet by the magnetic field sensor (17) depending on the position of the rotor shaft (12) to deflect.
Description
Die Erfindung betrifft Elektromotoren mit integrierten Drehzahlsensoren zur Bestimmung der Drehzahl bzw. der Drehrichtung.The The invention relates to electric motors with integrated speed sensors for determining the speed or the direction of rotation.
Bislang werden Elektromotoren mit integrierten Drehzahlsensoren versehen, bei denen ein Magnetfeldsensor, z.B. ein Hall-Sensor, so angeordnet ist, dass beim Drehen des Läufers des Elektromotors ein darauf angeordneter ringförmiger Magnet ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt, das den Hall-Sensor durchströmt. Der ringförmige Magnet ist mehrpolig, d.h. er weist mehrere Nord- und Südpole auf, die nach außen, d.h. in radialer Richtung bezüglich des Läufers ausgerichtet sind. Beim Drehen des Läufers laufen die Nord- und Südpole des Ringmagneten zum Beispiel im Wechsel am Magnetfeldsensor vorbei. Der Magnetfeldsensor generiert dadurch elektrische Impulse, aus der die Drehzahl abgeleitet werden kann. Zur Drehrichtungsbestimmung können beispielsweise zwei Magnetfeldsensoren nebeneinander angeordnet sein, die bezüglich der Läuferdrehung so zueinander verschoben sind, dass aus den in beiden Magnetfeldsensoren generierten Signale die Drehrichtung abgeleitet werden kann.So far electric motors are provided with integrated speed sensors, where a magnetic field sensor, e.g. a Hall sensor, arranged so that when Turn the runner of the electric motor, an annular magnet arranged thereon changes Magnetic field generated, which flows through the Hall sensor. The annular magnet is multipolar, i. it has several north and south poles facing outwards, i. in the radial direction with respect of the runner are aligned. When turning the runner run the north and South poles of the ring magnet, for example, alternately past the magnetic field sensor. The magnetic field sensor thereby generates electrical impulses the speed can be derived. To determine the direction of rotation for example two magnetic field sensors are arranged side by side, with respect to the runners rotation are shifted to each other so that from the in both magnetic field sensors generated signals the direction of rotation can be derived.
Der Ringmagnet wird üblicherweise separat gefertigt und im Verlauf der Fertigung des Elektromotors auf den Läufer aufgeschoben und dort fixiert. Dies erhöht sowohl die Materialkosten als auch den Aufwand bei der Fertigung eines solchen Elektromotors.Of the Ring magnet becomes common manufactured separately and during the manufacture of the electric motor on the runner deferred and fixed there. This increases both the material costs as well as the effort in the production of such an electric motor.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor mit einer integrierten Drehzahlerkennung vorzusehen, der in einfacherer Weise gefertigt werden kann, und der sich aus einer geringeren Anzahl von Einzelkomponenten fertigen lässt.It is therefore an object of the present invention, an electric motor to provide with an integrated speed detection, in a simpler way can be made, and made up of a smaller number made of individual components.
Diese Aufgabe wird durch den Elektromotor nach Anspruch 1 sowie durch das Drehzahlerfassungssystem nach Anspruch 7 gelöst.These The object is achieved by the electric motor according to claim 1 and by the speed detection system according to claim 7 solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Es ist ein Elektromotor vorgesehen, der einen Läufer, einen stationär, d.h. außerhalb des Läufers angeordneten Magnetfeldsensor zum Detektieren einer Änderung der Richtung und/oder Stärke eines magnetischen Flusses und einen stationär angeordneten Magneten umfasst, der den magnetischen Fluss so erzeugt, dass er zumindest teilweise den Magnetfeldsensor durchdringt. Es ist weiterhin ein Kommutator zum Bereitstellen eines Ansteuerstromes für die Antriebseinheit vorgesehen, wobei der Kommutator mit einem Flussumlenkungselement versehen ist, um den durch den Magneten bewirkten, magnetischen Fluss durch den Magnetfeldsensor abhängig von der Lage der Läuferwelle umzulenken.It an electric motor is provided which comprises a rotor, a stationary, i. outside of the runner arranged magnetic field sensor for detecting a change the direction and / or strength a magnetic flux and a magnet arranged in a stationary position, which generates the magnetic flux so that it at least partially penetrates the magnetic field sensor. It is still a commutator provided for providing a drive current for the drive unit, the commutator being provided with a flow deflecting element, around the magnet caused by the magnetic flux through the Magnetic field sensor dependent from the position of the rotor shaft redirect.
Der Elektromotor ist mit anderen Worten so ausgebildet, dass die Elemente zum Detektieren der Drehzahl des Läufers im Wesentlichen außerhalb des Läufers angeordnet sind, und dass lediglich der Kommutator an dem Läufer so vorgesehen werden muss, dass er bei einer Drehung des Läufers eine Störung des durch den Magneten bewirkten gleichförmigen Magnetfeldes durch den Magnetfeldsensor bewirkt.Of the Electric motor is in other words designed so that the elements for detecting the rotational speed of the rotor substantially outside the runner are arranged, and that only the commutator on the rotor so must be provided that he a disturbance of the through the magnet caused uniform magnetic field through the Magnetic field sensor causes.
Weiterhin kann der Magnet so angeordnet sein, dass sein Magnetfeld den Magnetfeldsensor mit einer Stärke durchdringt, bei der eine Flussabweichung des Magnetfeldsensors in positiver und negativer Richtung detektierbar ist.Farther For example, the magnet may be arranged so that its magnetic field is the magnetic field sensor with a strength penetrates, in which a flux deviation of the magnetic field sensor is detectable in the positive and negative directions.
Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor zwischen dem Magneten und dem Kommutator angeordnet.Preferably is the magnetic field sensor between the magnet and the commutator arranged.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Kommutator Segmente auf, wobei mindestens ein Segment des Kommuta tors zumindest teilweise ein ferromagnetisches Material aufweist, wobei der Magnetfeldsensor so in dem Motor angeordnet ist, dass er mit einem radialen Abstand zum Kommutator angeordnet ist, so dass die Segmente des Kommutators beim Drehen des Läufers an dem Magnetfeldsensor vorbeilaufen, wobei das Magnetfeld des Magneten durch das mit dem ferromagnetischen Material versehene Segment abgelenkt wird.According to one embodiment According to the invention, the commutator has segments, wherein at least a segment of the commutator sector at least partially a ferromagnetic Material having the magnetic field sensor arranged in the engine is that he is arranged with a radial distance to the commutator is so that the segments of the commutator when turning the rotor on Pass the magnetic field sensor, the magnetic field of the magnet deflected by the provided with the ferromagnetic material segment becomes.
Es kann vorgesehen sein, dass der Läufer zumindest teilweise ein ferromagnetisches Material enthält, wobei der Kommutator elektrisch leitfähige Segmente aufweist, die auf einen in Umfangsrichtung mit Strukturen versehenen ferromagnetischen Bereich des Läufers aufgesetzt sind, wobei der Magnetfeldsensor so in dem Motor angeordnet ist, dass er mit einem radialen Abstand zum Kommutator angeordnet ist, so dass die Strukturen des Läufers innerhalb des Kommutators beim Drehen des Läufers an dem Magnetfeldsensor vorbeilaufen, wobei das Magnetfeld des Magneten durch die Strukturen abgelenkt wird.It can be provided that the runner at least partially contains a ferromagnetic material, wherein the commutator electrically conductive segments having circumferentially patterned structures ferromagnetic region of the rotor are placed, wherein the magnetic field sensor arranged in the engine is that he is arranged with a radial distance to the commutator is, so that the structures of the runner within the commutator when turning the runner on Pass the magnetic field sensor, the magnetic field of the magnet is deflected through the structures.
Insbesondere kann der Abschnitt des Läufers innerhalb des Kommutators eine Erhebung und/oder eine Vertiefung aufweisen.Especially may be the section of the runner within the commutator a survey and / or a recess exhibit.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Drehzahlerfassungssystem mit einem Elektromotor und mit einer Auswerteeinheit vorgesehen, die mit dem Magnetfeldsensor verbunden ist, um einen Messwert zu erfassen und aus der Änderung des Messwertes eine Drehzahl des Elektromotors abzuleiten.According to a further aspect, a speed detection system with an electric motor and with an evaluation unit is provided which is connected to the magnetic field sensor in order to detect a measured value and from the change of the measured value derive a speed of the electric motor.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:
In
In
dem Gehäuse
Auf
der Achse des Läufers
Beim
Aufbau eines solchen Elektromotors ist es notwendig, den Ringmagneten
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nun eine andere Anordnung für die Drehzahlerfassung vorgesehen,
die sich von dem herkömmlichen
Elektromotor bei den Maßnahmen
zur Drehzahlerfassung unterscheidet. In
Das
Bürstensystem
Zur
Drehzahldetektion sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Segmente
aus einem leitfähigen Material
ausgebildet, das auch ferromagnetisch ist, wie z.B. Eisen und dergleichen.
Im Wesentlichen an gleicher axialen Position des Kommutators
Üblicherweise
werden die Kommutatorsegmente
Es
kann auch vorgesehen sein, nicht alle Segmente mit ferromagnetischem
Material zu versehen. Es kann auch ausreichend sein, nur eines der Segmente
Weiterhin
kann gemäß einer
weiteren Ausführungsform,
die in
Für alle Ausführungsformen
gilt, dass der Magnetfeldsensor so dicht wie möglich an dem äußeren Umfang
des Kommutators
Der
Magnetfeldsensor
Claims (7)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006053092A DE102006053092A1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Electric motor with a speed detection |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006053092A DE102006053092A1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Electric motor with a speed detection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006053092A1 true DE102006053092A1 (en) | 2008-05-15 |
Family
ID=39260251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102006053092A Withdrawn DE102006053092A1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Electric motor with a speed detection |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006053092A1 (en) |
WO (1) | WO2008055767A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10244102A1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-08 | Valeo Wischersysteme Gmbh | Sensor arrangement for detecting electric motor rotational parameter e.g. for vehicle wiper, produces magnetic field change when non-magnetic part can be detected on periphery of part by Hall sensor |
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---|---|---|---|---|
EP0363512B1 (en) * | 1988-10-13 | 1992-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Non-contacting arrangement for the speed detection of a toothed wheel |
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2006
- 2006-11-10 DE DE102006053092A patent/DE102006053092A1/en not_active Withdrawn
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2007
- 2007-10-22 WO PCT/EP2007/061254 patent/WO2008055767A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
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DE10244102A1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-08 | Valeo Wischersysteme Gmbh | Sensor arrangement for detecting electric motor rotational parameter e.g. for vehicle wiper, produces magnetic field change when non-magnetic part can be detected on periphery of part by Hall sensor |
Also Published As
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WO2008055767A1 (en) | 2008-05-15 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELL, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
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