DE102016005232A1 - Rotor position sensor for an electrical machine with a capacitive sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotorlagegeber für eine elektrische Maschine (10) mit einem kapazitivem Sensor (42), bei welchem ein erstes Kondensatorelement (28) an einem rotierenden Element (16) und ein zweites Kondensatorelement (32) und drittes Kondensatorelement (34) an einem statischen Element (18) der elektrischen Maschine (10) angeordnet sind und das erste Kondensatorelement (28) mit dem zweiten Kondensatorelement (32) einen ersten Kondensator (38) und das erste Kondensatorelement (28) mit dem dritten Kondensatorelement (34) einen zweiten Kondensator (40) ausbilden, wobei das erste Kondensatorelement (28) elektrisch isoliert an dem rotierenden Element (16) der elektrischen Maschine (10) angeordnet und metallisch istThe invention relates to a rotor position sensor for an electrical machine (10) having a capacitive sensor (42) in which a first capacitor element (28) on a rotating element (16) and a second capacitor element (32) and third capacitor element (34) on a static element (18) of the electric machine (10) are arranged and the first capacitor element (28) with the second capacitor element (32) a first capacitor (38) and the first capacitor element (28) with the third capacitor element (34) has a second capacitor (40), wherein the first capacitor element (28) is arranged in an electrically insulated manner on the rotating element (16) of the electrical machine (10) and is metallic

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotorlagegeber für eine elektrische Maschine mit einem kapazitiven Sensor gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a rotor position sensor for an electrical machine with a capacitive sensor according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Rotorlagegeber bekannt, die auf einem magnetischen Prinzip (Resolver oder Hall) oder auf einem optischen Verfahren (Inkrementalgeber) beruhen. Bei den magnetisch basierenden Rotorlagegebern hat sich herausgestellt, dass diese sehr störanfällig sind, da auch die mechanische Momentenerzeugung in der elektrischen Maschine über Magnetfelder erzeugt wird. Ein schwaches Sensorsignal kann dabei von einem viel stärkeren gleichgearteten Magnetfeld überlagert werden. Bei dem optischen Verfahren hat es sich als nachteilig erwiesen, dass diese sehr leicht verschmutzen und sehr kostenintensiv sind.Rotor position sensors are already known from the prior art which are based on a magnetic principle (resolver or Hall) or on an optical method (incremental encoder). In the case of the magnetically based rotor position sensors, it has been found that these are very susceptible to interference, since mechanical torque generation in the electric machine is also generated by magnetic fields. A weak sensor signal can be superimposed by a much stronger equivalent magnetic field. In the optical method, it has proven to be disadvantageous that they are very easily polluted and very expensive.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2013 207 981 A1 ein Elektromotor mit einem kapazitiven Rotorpositionssensor bekannt. Der Elektromotor weist dabei einen Stator und einen Rotor, sowie einen Rotorpositionssensor auf. Dieser ist dazu ausgebildet, eine Rotorposition des Rotors entlang eines Rotorumlaufes mittels wenigstens einer Kapazität zu erfassen. Der Rotor weist im Bereich des Rotorumfangs wenigstens ein als Dialektrikum ausgebildetes Markierungselement auf, wobei der Stator wenigstens eine Statorelektrode und der Rotor eine entlang des Rotorumfangs ausgebildete Rotorelektrode aufweist. Mittels der Rotorelektrode und der Statorelektrode wird wenigstens ein Kondensator gebildet, wobei eine Kapazitätsänderung des so gebildeten Kondensators durch das Markierungselement erzeugt werden kann.Furthermore, from the DE 10 2013 207 981 A1 an electric motor with a capacitive rotor position sensor known. The electric motor has a stator and a rotor, and a rotor position sensor. This is designed to detect a rotor position of the rotor along a rotor circulation by means of at least one capacitor. In the region of the rotor circumference, the rotor has at least one marking element designed as a dialect, wherein the stator has at least one stator electrode and the rotor has a rotor electrode formed along the rotor circumference. By means of the rotor electrode and the stator electrode at least one capacitor is formed, wherein a capacitance change of the capacitor thus formed can be generated by the marking element.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotorlagegeber der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Störanfälligkeit des kapazitiven Sensors verringert und die Messgenauigkeit des kapazitiven Sensors erhöht wird.Object of the present invention is to develop a rotor position sensor of the type mentioned in such a way that the susceptibility of the capacitive sensor is reduced and the measurement accuracy of the capacitive sensor is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch einen Rotorlagegeber mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a rotor position sensor with the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Rotorlagegeber der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser weniger störanfällig ist und gleichzeitig eine Erhöhung der Messgenauigkeit realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rotorlagegeber einen kapazitiven Sensor umfasst. Dieser kapazitive Sensor umfasst weiterhin ein erstes Kondensatorelement, welches an einem rotierenden Element angeordnet ist, und ein zweites Kondensatorelement und ein drittes Kondensatorelement, welche an einem statischen Element der elektrischen Maschine angeordnet sind. Weiterhin bildet das erste Kondensatorelement mit dem zweiten Kondensatorelement einen ersten Kondensator und das erste Kondensatorelement mit dem dritten Kondensatorelement einen zweiten Kondensator. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Kondensatorelement elektrisch isoliert an dem rotierenden Element der elektrischen Maschine angeordnet ist und metallisch ist. Dadurch, dass das erste Kondensatorelement metallisch ist, kann dieses eine eigene kapazitive Wirkung entfalten, sodass eine genauere Messung der Drehlage und damit der Drehgeschwindigkeit realisiert werden kann. Durch eine höhere Eigenkapazität des ersten Kondensatorelementes sind geringere zusätzliche Massen an dem rotierenden Element nicht notwendig, sodass ein geringerer Wuchtungsaufwand zum Auswuchten des rotierenden Elementes realisiert werden kann. Insbesondere hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, wenn das erste Kondensatorelement elektrisch isoliert in einer Aufnahme auf dem rotierenden Element aufgenommen ist, und somit (bei fast gleichem spezifischem Gewicht) keine zusätzliche Wuchtung des rotierenden Elementes notwendig ist.In order to develop a rotor position sensor specified in the preamble of claim 1 type such that it is less susceptible to interference and at the same time an increase in measurement accuracy can be realized, it is inventively provided that the rotor position sensor comprises a capacitive sensor. This capacitive sensor further comprises a first capacitor element, which is arranged on a rotating element, and a second capacitor element and a third capacitor element, which are arranged on a static element of the electrical machine. Furthermore, the first capacitor element with the second capacitor element forms a first capacitor and the first capacitor element with the third capacitor element forms a second capacitor. It is inventively provided that the first capacitor element is arranged electrically isolated on the rotating element of the electric machine and is metallic. The fact that the first capacitor element is metallic, this can develop its own capacitive effect, so that a more accurate measurement of the rotational position and thus the rotational speed can be realized. By a higher self-capacitance of the first capacitor element lower additional masses on the rotating element are not necessary, so that a lower balancing effort for balancing the rotating element can be realized. In particular, it has proved to be advantageous in this case if the first capacitor element is accommodated in an electrically insulated manner in a receptacle on the rotating element, and thus (with almost the same specific weight) no additional balancing of the rotating element is necessary.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann der erste Kondensator mit dem zweiten Kondensator in Reihe geschaltet sein. Durch diese Reihenschaltung des ersten und zweiten Kondensators ist es sehr leicht möglich, die jeweiligen Einzelkapazitäten des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators zu bestimmen.In a further advantageous embodiment, the first capacitor may be connected in series with the second capacitor. By this series connection of the first and second capacitors, it is very easy to determine the respective individual capacitances of the first capacitor and the second capacitor.

Weiterhin als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine Auswerteeinrichtung mittels einer Änderung der Gesamtkapazität, die sich in Abhängigkeit von dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator bildet, die Lage und/oder Drehgeschwindigkeit ermittelt. Die Kapazitäten von dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator sind in ihrer Größe dabei abhängig von der Stellung des ersten Kondensatorelementes, welche wiederum abhängig ist von dem Winkel des rotierenden Elementes gegenüber dem statischen Element. Durch eine fehlende Überdeckung können beispielsweise der erste Kondensator und/oder der zweite Kondensator nahezu eine Kapazität von Null aufweisen, womit auch die Gesamtkapazität ebenfalls Null sein kann. Bei teilweiser oder ganzer Überdeckung kann sich beispielsweise eine Gesamtkapazität in Form einer Serienschaltung des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators ergeben. Der Kehrwert der Gesamtkapazität von in Reihe geschaltete (Einzel) Kapazitäten entspricht dabei der Summe der Kehrwerte der (Einzel-)Kapazitäten. Es lässt sich die Gesamtkapazität somit sehr leicht ermitteln.Furthermore, it has proved to be advantageous if an evaluation device determines the position and / or rotational speed by means of a change in the total capacitance which forms as a function of the first capacitor and the second capacitor. The capacitances of the first capacitor and the second capacitor are in their size dependent on the position of the first capacitor element, which in turn is dependent on the angle of the rotating element relative to the static element. Due to a lack of coverage, for example, the first capacitor and / or the second capacitor may have almost zero capacitance, so that the total capacity may also be zero. In the case of partial or total coverage, for example, a total capacitance may result in the form of a series connection of the first capacitor and the second capacitor. The inverse of the total capacity of series (single) capacity equals the sum of the inverse of the (single) capacity. It is thus very easy to determine the total capacity.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Auswerteeinrichtung mittels eines Schwingkreises die Gesamtkapazität ermitteln. Ein Schwingkreis kann dabei aus einem Kondensator, welcher durch den kapazitiven Sensor in der elektrischen Maschine dargestellt werden kann, einer Resonanzinduktivität, welche als Bauteil in einem elektrischen Motor, Inverter oder auch durch Zuleitung realisiert werden kann, einer Anregung des Schwingkreises, welcher beispielsweise als Wechselspannungsquelle ausgebildet sein kann, und einer Auswerteeinrichtung, die beispielsweise als Strommessgerät ausgebildet sein kann, bestehen. Der so ausgebildete Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz, die sich mit einer Änderung der Gesamtkapazität, welche wiederum abhängig ist von der Überdeckung der Kondensatorelemente, verändern kann. Es kann über die Änderung der Resonanzfrequenz auf einfache Weise die Abhängigkeit des Winkels und somit eine Rotorlagebestimmung und eine Drehgeschwindigkeitsbestimmung realisiert werden. In a further advantageous embodiment, the evaluation device can determine the total capacity by means of a resonant circuit. A resonant circuit can be made of a capacitor, which can be represented by the capacitive sensor in the electric machine, a resonance inductance, which can be realized as a component in an electric motor, inverter or by supply line, an excitation of the resonant circuit, which, for example, as an AC voltage source may be formed, and an evaluation, which may be formed, for example, as an ammeter consist. The resonant circuit formed in this way has a resonance frequency which can change with a change in the total capacitance, which in turn depends on the coverage of the capacitor elements. It can be realized on the change of the resonant frequency in a simple manner, the dependence of the angle and thus a rotor position determination and a rotational speed determination.

Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wenn die Auswerteeinrichtung mittels eines kapazitiven Brückenabgleichs die Gesamtkapazität ermittelt. Bei dem kapazitiven Brückenabgleich handelt es sich um eine Wechselspannungsbrücke, die wiederum ähnlich wie eine Wheatstone-Brücke aufgebaut sein kann. Die Wechselspannungsbrücke wird insbesondere mit einer Wechselspannungsquelle gespeist, und ein Messgerät bestimmt die Brückenspannung. Bei der Wechselspannungsbrücke handelt es sich bei den vier Widerständen um komplexe Widerstände. Die Wechselspannungsbrücke kann als abgeglichen bezeichnet werden, wenn die Brückenquerspannung gleich Null ist. Einer der vier komplexen Widerstände wird insbesondere durch den kapazitiven Sensor selbst dargestellt, während die anderen drei kapazitiven Widerstände drei fixe komplexe Widerstände sein können und somit bekannt sind. Somit kann sich mit der Formel: Z1/Z2 = Z3/Z4 (wobei Z1 die Gesamtkapazität des kapazitiven Sensors darstellen kann, und Z2 bis Z4 fixe komplexe Widerstände darstellen können) der Brückenabgleich berechnen lassen. Nach einer Umstellung der Formel nach Z1 kann sich auf einfache Weise die Gesamtkapazität des kapazitiven Sensors berechnen lassen. Bei diesem kapazitiven Brückenabgleich handelt es sich um ein bereits etabliertes Verfahren, sodass sowohl auf einfache als auch auf kostengünstige Weise eine Ermittlung der Gesamtkapazität realisiert werden kann.It has also proved to be advantageous if the evaluation device determines the total capacity by means of a capacitive bridge balance. The capacitive bridge balance is an AC bridge, which in turn can be constructed similar to a Wheatstone bridge. The AC bridge is fed in particular with an AC voltage source, and a measuring device determines the bridge voltage. With the AC bridge, the four resistors are complex resistors. The AC bridge can be said to be balanced when the bridge cross voltage is zero. One of the four complex resistors is represented in particular by the capacitive sensor itself, while the other three capacitive resistors can be three fixed complex resistors and thus are known. Thus, with the formula: Z1 / Z2 = Z3 / Z4 (where Z1 can represent the total capacitance of the capacitive sensor, and Z2 through Z4 can be fixed complex resistances), the bridge balance can be calculated. After a conversion of the formula to Z1, the total capacitance of the capacitive sensor can be calculated in a simple manner. This capacitive bridge balance is an already established method, so that a determination of the total capacity can be realized both in a simple and cost-effective manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das erste Kondensatorelement an einer Rotoranordnung der elektrischen Maschine angeordnet sein. Eine Anordnung des ersten Kondensatorelementes an der Rotoranordnung der elektrischen Maschine hat den Vorteil, dass der kapazitive Sensor äußerst platzsparend verbaut werden kann.In a further advantageous embodiment, the first capacitor element can be arranged on a rotor arrangement of the electrical machine. An arrangement of the first capacitor element on the rotor assembly of the electric machine has the advantage that the capacitive sensor can be installed extremely space-saving.

Es hat sich alternativ auch als vorteilhaft erwiesen, wenn das rotierende Element außerhalb der Rotoranordnung der elektrischen Maschine angeordnet sein kann. Bei dieser Ausführungsform kann der kapazitive Sensor beispielsweise direkt auf der Welle angeordnet sein. Somit kann auf bauraumspezifische Besonderheiten auf besondere Art und Weise eingegangen werden und beispielsweise auch kompakter gebaut werden. Um eine eventuell entstehende Messungenauigkeit bei kleineren Radien ausgleichen zu können, kann auf der Rotorwelle ein rotierendes Element mit einem größeren Radius als der Rotorwelle angeordnet werden, auf welchem wiederum das erste Kondensatorelement angeordnet werden kann, um die Messgenauigkeit bei gleicher Drehzahl/Winkelgeschwindigkeit der Rotoranordnung gewährleistet werden kann.It has also proved to be advantageous as an alternative if the rotating element can be arranged outside the rotor arrangement of the electric machine. For example, in this embodiment, the capacitive sensor may be disposed directly on the shaft. Thus, it can be addressed in a special way to space specific features and, for example, be built more compact. In order to compensate for any resulting inaccuracy of measurement at smaller radii, a rotating element with a larger radius than the rotor shaft can be arranged on the rotor shaft, on which in turn the first capacitor element can be arranged to ensure the accuracy of measurement at the same speed / angular velocity of the rotor assembly can be.

In einer weiteren Ausführungsform hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens zwei kapazitive Sensoren in der elektrischen Maschine angeordnet sein können. Durch den zweiten kapazitiven Sensor kann die Messgenauigkeit deutlich erhöht werden, da beispielsweise über eine Mittelung beziehungsweise über einen Vergleich der gemessenen Kapazitäten eine Verifizierung beziehungsweise eine Mittelung durchgeführt werden kann. Bei einer Gleichverteilung in Rotationsrichtung können sowohl die Genauigkeit als auch Messintervalle erhöht werden. Bei einer Ungleichverteilung der kapazitiven Sensoren in Rotationsrichtung kann eine Winkellage auch als globale Winkellage und nicht nur als relative Winkellage mittels der Auswerteeinrichtung ermittelt werden.In a further embodiment, it has proved to be advantageous if at least two capacitive sensors can be arranged in the electric machine. The measurement accuracy can be significantly increased by the second capacitive sensor since, for example, an averaging or a comparison of the measured capacitances can be used for verification or averaging. With an equal distribution in the direction of rotation, both the accuracy and measurement intervals can be increased. With an unequal distribution of the capacitive sensors in the direction of rotation, an angular position can also be determined as a global angular position and not only as a relative angular position by means of the evaluation device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können weitere Kondensatorelemente am Rotor und/oder Stator angeordnet sein, die zusammen mit den ersten, zweiten und dritten Kondensatorelementen ebenfalls weitere Kondensatoren bilden, welche ebenfalls mit dem ersten und zweiten Kondensator in Reihe geschaltet sind. Hierbei kann die Anzahl der Kondensatorelemente am statischen Element auch ungleich einem ganzzahligen Vielfachen von einer Anzahl an Kondensatorelementen am rotierenden Element sein. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein weiteres viertes Kondensatorelement am Stator und ein weiteres fünftes Kondensatorelement am Rotor angeordnet sein, welche dann je nach Überdeckung auch weitere Kondensatoren bilden, wodurch wiederum eine Erhöhung der Messgenauigkeit realisiert werden kann. So kann dann fortführend das zweite Kondensatorelement am Stator mit dem weiteren fünften Kondensatorelement am Rotor einen dritten Kondensator bilden und das weitere fünfte Kondensatorelement am Rotor mit dem weiteren vierten Kondensatorelement am Stator einen vierten Kondensator bilden. Diese vier Kondensatoren sind dann ebenfalls in Reiche geschaltet und können die Messgenauigkeit erhöhen. Hierbei ist die Anzahl der Kondensatorelemente am Stator drei und am Rotor zwei, wobei das Verhältnis der Anzahl der Kondensatorelemente am Stator zur Anzahl der Kondensatorelement am Rotor kein ganzzahliges Vielfaches ist. Dies kann auch noch mit weiteren Kondensatorelementen fortgeführt werden.In a further advantageous embodiment, further capacitor elements can be arranged on the rotor and / or stator, which together with the first, second and third capacitor elements likewise form further capacitors, which are likewise connected in series with the first and second capacitors. Here, the number of capacitor elements on the static element may also be unequal to an integer multiple of a number of capacitor elements on the rotating element. In such an exemplary embodiment, for example, a further fourth capacitor element may be arranged on the stator and a further fifth capacitor element on the rotor, which then also form further capacitors depending on the overlap, which in turn can increase the measurement accuracy. Thus, the second capacitor element can then continue to form a third capacitor on the stator with the further fifth capacitor element on the rotor, and the further fifth capacitor element on the rotor form a fourth capacitor on the stator with the further fourth capacitor element. These four capacitors are then also switched into rich and can increase the accuracy of measurement. Here, the number of capacitor elements on the stator is three and the rotor two, wherein the ratio of the number of capacitor elements on the stator to the number of capacitor element on the rotor is not an integer multiple. This can also be continued with further capacitor elements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform können das zweite Kondensatorelement und das dritte Kondensatorelement elektrisch isoliert und in einer axialen Richtung und/oder in eine Drehrichtung der Rotoranordnung am statischen Element angeordnet sein. Durch diese unterschiedliche Anordnung des zweiten und dritten Kondensatorelementes können unterschiedliche Messgenauigkeiten erreicht werden und somit kann auf bauraumspezifische Anforderungen auf vorteilhafte Weise eingegangen werden.In a further advantageous embodiment, the second capacitor element and the third capacitor element can be electrically insulated and arranged in an axial direction and / or in a direction of rotation of the rotor assembly on the static element. By this different arrangement of the second and third capacitor element different measurement accuracies can be achieved and thus can be addressed to space specific requirements in an advantageous manner.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen schematischen Querschnitt einer elektrischen Maschine; 1 a schematic cross section of an electrical machine;

2 eine schematische vergrößerten Ausschnitt des Querschnitts der elektrischen Maschine; 2 a schematic enlarged section of the cross section of the electric machine;

3 einen schematischen Längsschnitt der elektrischen Maschine; 3 a schematic longitudinal section of the electrical machine;

4 einen weiteren schematischen Längsschnitt einer alternativen elektrischen Maschine; und 4 a further schematic longitudinal section of an alternative electric machine; and

5 einen Schaltkreis der Auswerteeinrichtung. 5 a circuit of the evaluation.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer elektrischen Maschine 10, die ein rotierendes Element 16, welches insbesondere als eine Rotoranordnung 12 ausgebildet sein kann, und ein statisches Element 18, welches insbesondere als ein Stator 14 ausgebildet sein kann, aufweist. Der Stator 14 kann eine Mehrzahl an Statorwicklungen 20, in diesem Ausführungsbeispiel drei Statorwicklungen 20, aufweisen. Der Rotoranordnung 12 ist insbesondere um eine Rotationsachse 24 drehbar gelagert und kann insbesondere um die Rotationsachse 24 in Rotationsrichtung 22 drehen. 1 shows a schematic cross section of an electrical machine 10 that is a rotating element 16 , which in particular as a rotor assembly 12 may be formed, and a static element 18 which is used in particular as a stator 14 may be formed. The stator 14 may be a plurality of stator windings 20 , in this embodiment, three stator windings 20 , exhibit. The rotor assembly 12 is in particular about a rotation axis 24 rotatably mounted and can in particular about the axis of rotation 24 in the direction of rotation 22 rotate.

Die elektrische Maschine 10 kann insbesondere als eine Asynchronmaschine ausgebildet sein und mit einem Wechselstrom betrieben werden. Somit kann über die Statorwicklungen 20 ein Drehfeld erzeugt werden, womit die magnetische Rotoranordnung 12 in Rotationsrichtung 22 bewegt werden kann. Neben der Asynchronmaschine sind weitere Ausgestaltungsformen von elektrischen Maschinen 10 möglich.The electric machine 10 may in particular be designed as an asynchronous machine and operated with an alternating current. Thus, over the stator windings 20 a rotating field are generated, whereby the magnetic rotor assembly 12 in the direction of rotation 22 can be moved. In addition to the asynchronous machine are other embodiments of electrical machines 10 possible.

Ferner zeigt 1 ein erstes Kondensatorelement 28, das an der Rotoranordnung 12 über eine Isolationsschicht 26 angeordnet ist, sodass es zu keinen elektrischen Wechselwirkungen kommen kann. Ein zweites Kondensatorelement 32 und ein drittes Kondensatorelement 34 sind in diesem Ausführungsbeispiel an dem Stator 14 angeordnet. Eine Isolationsschicht 30 trennt jeweils das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 elektrisch vom Stator 14. Das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 sind dabei so angeordnet, dass keine elektrischen Wechselwirkungen zwischen dem zweiten Kondensatorelement 32 und dem dritten Kondensatorelement 34 stattfinden können. Des Weiteren zeigt 1, dass insbesondere das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 elektrisch mit einer Auswerteeinrichtung 36 geschaltet sind. Zwischen dem ersten Kondensatorelement 28 und dem zweiten Kondensatorelement 32, sowie zwischen dem ersten Kondensatorelement 28 und dem dritten Kondensatorelement 34, kann sich ein Luftspalt 44 bilden, so dass die im Luftspalt 44 befindliche Luft als ein Dielektrikum dienen kann. Neben Luft können auch andere Gase bzw. Materialen in dem Spalt sein.Further shows 1 a first capacitor element 28 at the rotor assembly 12 over an insulation layer 26 is arranged so that there can be no electrical interactions. A second capacitor element 32 and a third capacitor element 34 are in this embodiment on the stator 14 arranged. An isolation layer 30 each separates the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 electrically from the stator 14 , The second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 are arranged so that no electrical interactions between the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 can take place. Further shows 1 in that in particular the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 electrically with an evaluation device 36 are switched. Between the first capacitor element 28 and the second capacitor element 32 , as well as between the first capacitor element 28 and the third capacitor element 34 , can an air gap 44 form, so that in the air gap 44 Air can serve as a dielectric. In addition to air, other gases or materials may be in the gap.

1 zeigt weiterhin in Umfangsrichtung eine Überlappung des zweiten Kondensatorelementes 32 mit dem ersten Kondensatorelement 28, sodass sich ein erster Kondensator 38 ausbilden kann. Eine Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem dritten Kondensatorelement 34 ist in der dargestellten Winkellage des Rotors dabei nahezu Null. Weiterhin verdeutlicht 1, dass die Kondensatorelemente 28, 32 einen ersten Kondensator 38 bilden und die Kondensatorelemente 28, 34 einen zweiten Kondensator 40 bilden, welche in Reihe geschaltet sind. Diese Reihenschaltung des ersten Kondensators 38 und des zweiten Kondensators 40 wird in der Figurenbeschreibung der 2 näher erläutert. 1 also shows in the circumferential direction an overlap of the second capacitor element 32 with the first capacitor element 28 , so that a first capacitor 38 can train. An overlap of the first capacitor element 28 with the third capacitor element 34 is almost zero in the illustrated angular position of the rotor. Further clarified 1 in that the capacitor elements 28 . 32 a first capacitor 38 form and the capacitor elements 28 . 34 a second capacitor 40 form, which are connected in series. This series connection of the first capacitor 38 and the second capacitor 40 is in the figure description of 2 explained in more detail.

2 zeigt eine weitere schematische Queransicht der elektrischen Maschine 10. Ferner zeigt 2 einen vergrößerten Ausschnitt eines kapazitiven Sensors 42 aus 1. Das erste Kondensatorelement 28, welches an dem Rotoranordnung 12 angeordnet ist, bildet mit dem zweiten Kondensatorelement 32 einen ersten Kondensator 38. Die Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem zweiten Kondensatorelement 32 ist dabei ganzheitlich, sodass hier eine sehr hohe Kapazität gemessen werden kann. Die Überlappung zwischen dem ersten Kondensatorelement 28 und dem dritten Kondensatorelement 34 ist relativ gering, sodass hier eine relativ geringe Kapazität gemessen werden kann. Hierbei bilden das erste Kondensatorelement 28 und das dritte Kondensatorelement 34 den zweiten Kondensator 40. Der erste Kondensator 38 und der zweite Kondensator 34 sind dabei in 2 schematisch mit einer Strichlinie dargestellt. Der erste Kondensator 38 und der zweite Kondensator 40 befinden sich dabei in einer Reihenschaltung, sodass eine Gesamtkapazität des kapazitiven Sensors 42 berechnet werden kann. Bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren berechnet sich der Kehrwert der Gesamtkapazität aus der Summe der Kehrwerte aller in Reihe geschalteter Einzelkapazitäten (hier erster Kondensator 38 und zweiter Kondensator 40). Durch eine Rotation der Rotoranordnung 12 in Rotationsrichtung 22 findet eine Veränderung der Gesamtkapazität statt, welche mittels der Auswerteeinrichtung 36 erfasst werden kann und hieraus die Position der Rotoranordnung 12 beziehungsweise die Drehgeschwindigkeit der Rotoranordnung 12 ermittelt werden. Beispielsweise kann bei einer weiteren Drehung der Rotoranordnung 12 in Rotationsrichtung 22 eine Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem zweiten Kondensatorelement 32 verringert werden und eine Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem dritten Kondensatorelement 34 kann vollständig sein. Aus dieser Änderung der Gesamtkapazität, in Abhängigkeit der Lage der Rotoranordnung 12, lassen sich somit die Lage und die Drehgeschwindigkeit der Rotoranordnung 12 ermitteln. 2 shows a further schematic cross-sectional view of the electrical machine 10 , Further shows 2 an enlarged section of a capacitive sensor 42 out 1 , The first capacitor element 28 , which on the rotor assembly 12 is arranged forms with the second capacitor element 32 a first capacitor 38 , The overlap of the first capacitor element 28 with the second capacitor element 32 is holistic, so that a very high capacity can be measured here. The overlap between the first capacitor element 28 and the third capacitor element 34 is relatively low, so that a relatively small capacity can be measured here. Here, the first capacitor element form 28 and the third capacitor element 34 the second capacitor 40 , The first capacitor 38 and the second capacitor 34 are in there 2 shown schematically with a dashed line. The first capacitor 38 and the second capacitor 40 are in a series connection, so that a total capacity of the capacitive sensor 42 can be calculated. In the case of a series connection of capacitors, the reciprocal of the total capacitance is calculated from the sum of the reciprocals of all the individual capacitors connected in series (in this case the first capacitor 38 and second capacitor 40 ). By a rotation of the rotor assembly 12 in the direction of rotation 22 If there is a change in the total capacity, which by means of the evaluation 36 can be detected and from this the position of the rotor assembly 12 or the rotational speed of the rotor assembly 12 be determined. For example, upon further rotation of the rotor assembly 12 in the direction of rotation 22 an overlap of the first capacitor element 28 with the second capacitor element 32 be reduced and an overlap of the first capacitor element 28 with the third capacitor element 34 can be complete. From this change in the total capacity, depending on the position of the rotor assembly 12 , Thus, the position and the rotational speed of the rotor assembly can be 12 determine.

3 zeigt einen Längsschnitt einer elektrischen Maschine 10 in einer weiteren Ausgestaltungsform. Dabei weist die elektrische Maschine 10 die Rotoranordnung 12 auf, der drehbar um eine Rotationsachse 24 gelagert ist. Am Stator 14 sind Statorwicklungen 20 angeordnet, die die Rotoranordnung 12 in Rotation versetzen können. In einer axialen Verlängerung der Rotoranordnung 12 entlang der Rotationsachse 24 befindet sich das rotierende Element 16, das insbesondere als eine Scheibe ausgebildet sein kann. Am rotierenden Element 16 ist das erste Kondensatorelement 28, welches über eine Isolationsschicht 26 mit dem rotierenden Element 16 verbunden ist, angeordnet. Ein statisches Element 18 befindet sich in einer Verlängerung der Rotationsachse 24 am Stator 14. Das statische Element 18 ist dabei am Stator 14 und gegenüber dem rotierenden Element 16 angeordnet. Am statischen Element 18 sind das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 angeordnet. Das zweite und dritte Kondensatorelement 32, 34 sind über eine Isolationsschicht 30 elektrisch vom Stator getrennt. 3 shows a longitudinal section of an electrical machine 10 in a further embodiment. In this case, the electric machine 10 the rotor assembly 12 on, which is rotatable about an axis of rotation 24 is stored. At the stator 14 are stator windings 20 arranged, which is the rotor assembly 12 can set in rotation. In an axial extension of the rotor assembly 12 along the axis of rotation 24 is the rotating element 16 , which may be formed in particular as a disc. On the rotating element 16 is the first capacitor element 28 , which has an insulation layer 26 with the rotating element 16 is connected, arranged. A static element 18 is located in an extension of the axis of rotation 24 at the stator 14 , The static element 18 is on the stator 14 and against the rotating element 16 arranged. At the static element 18 are the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 arranged. The second and third capacitor element 32 . 34 are over an isolation layer 30 electrically isolated from the stator.

In dem in 3 aufgeführten Beispiel sind das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 in einer axialen Richtung unterschiedlich zueinander angeordnet, und es können unterschiedliche Messgenauigkeiten beziehungsweise bauraumspezifische Anforderungen realisiert werden. In 3 findet eine jeweilige Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem zweiten Kondensatorelement 32 statt, sodass ein erster Kondensator 38 gebildet wird. Des Weiteren findet eine Überlappung des ersten Kondensatorelementes 28 mit dem dritten Kondensatorelement 34 statt, sodass sich ein zweiter Kondensator 40 bildet. Das erste Kondensatorelement 28 ist zu dem zweiten Kondensatorelement 32 und dem dritten Kondensatorelement 34 so beabstandet, dass sich ein Luftspalt 44 bilden kann. Durch eine Drehung der Rotoranordnung 12 um die Rotationsachse 24 wird das rotierende Element 16 mit in Rotation versetzt, sodass der erste Kondensator 38 und der zweite Kondensator 40 in Abhängigkeit von der Lage des rotierenden Elements 16, und damit insbesondere der Lage des ersten Kondensatorelementes 28, unterschiedliche Kapazitäten aufweisen und damit insbesondere der kapazitive Sensor 42 eine unterschiedliche Gesamtkapazität aufweist. Diese Gesamtkapazität kann mittels einer Auswerteeinrichtung 36 wiederum ermittelt werden, und in Abhängigkeit davon kann die Position beziehungsweise die Drehgeschwindigkeit der Rotoranordnung 12 ermittelt werden.In the in 3 example listed are the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 arranged in an axial direction different from each other, and it can be realized different measurement accuracy or space-specific requirements. In 3 finds a respective overlap of the first capacitor element 28 with the second capacitor element 32 instead of making a first capacitor 38 is formed. Furthermore, there is an overlap of the first capacitor element 28 with the third capacitor element 34 instead, leaving a second capacitor 40 forms. The first capacitor element 28 is to the second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 spaced so that there is an air gap 44 can form. By a rotation of the rotor assembly 12 around the axis of rotation 24 becomes the rotating element 16 set in rotation so that the first capacitor 38 and the second capacitor 40 depending on the position of the rotating element 16 , and thus in particular the position of the first capacitor element 28 , Have different capacities and thus in particular the capacitive sensor 42 has a different total capacity. This total capacity can be determined by means of an evaluation device 36 be determined again, and depending on the position or the rotational speed of the rotor assembly 12 be determined.

In 4 ist ein schematischer Querschnitt einer alternativen elektrischen Maschine 10 abgebildet. Das erste Kondensatorelement 28 ist mit einer Isolationsschicht 26 an der Rotoranordnung 12 angeordnet. Das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 sind über eine Isolationsschicht 30 mit dem Stator 14 verbunden. Das zweite Kondensatorelement 32 und das dritte Kondensatorelement 34 sind dabei in axialer Richtung verschoben. Ferner zeigt 4 einen zweiten kapazitiven Sensor 42, der beispielsweise auf der gegenüberliegenden Seite des Stators 14 angeordnet sein kann. Durch die Anordnung eines zweiten kapazitiven Sensors 42 kann die Messgenauigkeit erhöht werden. Durch eine radial gesehen gleichmäßige Verteilung der kapazitiven Sensoren 42 auf dem Stator 14 können die Messgenauigkeit sowie auch die Messintervalle erhöht werden. Bei einer unterschiedlichen Beabstandung der kapazitiven Sensoren 42 kann die Winkellage auch als eine globale Winkellage und nicht nur als eine relative Winkellage gemessen werden.In 4 is a schematic cross section of an alternative electric machine 10 displayed. The first capacitor element 28 is with an insulation layer 26 on the rotor assembly 12 arranged. The second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 are over an isolation layer 30 with the stator 14 connected. The second capacitor element 32 and the third capacitor element 34 are shifted in the axial direction. Further shows 4 a second capacitive sensor 42 for example, on the opposite side of the stator 14 can be arranged. By the arrangement of a second capacitive sensor 42 the measuring accuracy can be increased. By a radially uniform distribution of the capacitive sensors 42 on the stator 14 Both the measuring accuracy and the measuring intervals can be increased. At a different spacing of the capacitive sensors 42 The angular position can also be measured as a global angular position and not just as a relative angular position.

5 zeigt ein Schaltbild der Auswerteeinrichtung 36. In diesem Ausführungsbeispiel ermittelt die Auswerteeinrichtung 36 mittels eines Schwingkreises die Lage beziehungsweise Drehgeschwindigkeit der Rotoranordnung 12. Die Auswerteeinrichtung 36 weist dabei eine Resonanzinduktivität 46 auf. Diese kann beispielsweise als ein Bauteil in einem elektrischen Motor beziehungsweise in einem Inverter oder auch durch eine gesonderte Zuleitung (Kabelsatz) realisiert werden. Weiterhin weist die Auswerteeinrichtung 36 eine Wechselspannungsquelle 48 auf, die zur Anregung des Schwingkreises dient. Zu einer Auswertung des Schwingkreises kann beispielsweise ein Strommessgerät 50 mit in den Schwingkreis geschaltet werden. Der kapazitive Sensor 42 bildet dabei die Kapazität im Schwingkreis. Eine Resonanzfrequenz des Schwingkreises verändert sich mit einer verändernden Überlappung der Kondensatorelemente 28, 32, 34 zueinander. Die Resonanzfrequenz kann Rückschlüsse auf eine Winkeländerung zulassen. Es ist ebenfalls möglich, wenn der kapazitive Sensor 42 weitere Kondensatorelemente 28, 32, 34 aufweist, sodass sich zumindest ein dritter Kondensator bilden kann. Durch die Erhöhung der Kondensatorelemente 28, 32, 34 kann eine weitere Messgenauigkeit realisiert werden. 5 shows a circuit diagram of the evaluation 36 , In this embodiment, the evaluation determines 36 by means of a resonant circuit, the position or rotational speed of the rotor assembly 12 , The evaluation device 36 has a resonance inductance 46 on. This can be realized, for example, as a component in an electric motor or in an inverter or else by a separate supply line (cable set). Furthermore, the evaluation device 36 an alternating voltage source 48 on, which serves to excite the resonant circuit. For an evaluation of the resonant circuit, for example, an ammeter 50 be switched into the resonant circuit. The capacitive sensor 42 forms the capacity in the resonant circuit. A resonant frequency of the resonant circuit changes with a changing overlap of the capacitor elements 28 . 32 . 34 to each other. The resonance frequency can allow conclusions about an angle change. It is also possible if the capacitive sensor 42 further capacitor elements 28 . 32 . 34 has, so that at least a third capacitor can form. By increasing the capacitor elements 28 . 32 . 34 a further measuring accuracy can be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
elektrische Maschineelectric machine
1212
Rotoranordnungrotor assembly
1414
Statorstator
1616
rotierendes Elementrotating element
1818
statisches Elementstatic element
2020
Statorwicklungenstator windings
2222
Rotationsrichtungdirection of rotation
2424
Rotationsachsethe rotation axis
2626
Isolationsschichtinsulation layer
2828
erstes Kondensatorelementfirst capacitor element
3030
Isolationsschichtinsulation layer
3232
zweites Kondensatorelementsecond capacitor element
3434
drittes Kondensatorelementthird capacitor element
3636
Auswerteeinrichtungevaluation
3838
erster Kondensatorfirst capacitor
4040
zweiter Kondensatorsecond capacitor
4242
kapazitiver Sensorcapacitive sensor
4444
Luftspaltair gap
4646
Resonanzinduktivitätresonance
4848
WechselspannungsquelleAC voltage source
5050
Strommessgerätammeter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013207981 A1 [0003] DE 102013207981 A1 [0003]

Claims (10)

Rotorlagegeber für eine elektrische Maschine (10) mit einem kapazitiven Sensor (42), bei welchem ein erstes Kondensatorelement (28) an einem rotierenden Element (16) und ein zweites Kondensatorelement (32) und drittes Kondensatorelement (34) an einem statischen Element (18) der elektrischen Maschine (10) angeordnet sind und das erste Kondensatorelement (28) mit dem zweiten Kondensatorelement (32) einen ersten Kondensator (38) und das erste Kondensatorelement (28) mit dem dritten Kondensatorelement (34) einen zweiten Kondensator (40) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kondensatorelement (28) elektrisch isoliert an dem rotierenden Element (16) der elektrischen Maschine (10) angeordnet und metallisch ist.Rotor position sensor for an electric machine ( 10 ) with a capacitive sensor ( 42 ), in which a first capacitor element ( 28 ) on a rotating element ( 16 ) and a second capacitor element ( 32 ) and third capacitor element ( 34 ) on a static element ( 18 ) of the electric machine ( 10 ) and the first capacitor element ( 28 ) with the second capacitor element ( 32 ) a first capacitor ( 38 ) and the first capacitor element ( 28 ) with the third capacitor element ( 34 ) a second capacitor ( 40 ), characterized in that the first capacitor element ( 28 ) electrically isolated on the rotating element ( 16 ) of the electric machine ( 10 ) is arranged and metallic. Rotorlagegeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kondensator (38) mit dem zweitem Kondensator (40) in Reihe geschaltet ist.Rotor position sensor according to claim 1, characterized in that the first capacitor ( 38 ) with the second capacitor ( 40 ) is connected in series. Rotorlagegeber nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung (36) mittels einer Änderung einer Gesamtkapazität, die sich in Abhängigkeit von dem ersten Kondensator (38) und dem zweiten Kondensator (40) bildet, die Lage und/oder Drehgeschwindigkeit ermittelt.Rotor position sensor according to any preceding claim, characterized in that an evaluation device ( 36 ) by means of a change of a total capacity, which depends on the first capacitor ( 38 ) and the second capacitor ( 40 ), which determines position and / or rotational speed. Rotorlagegeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (36) mittels eines Schwingkreises die Gesamtkapazität ermittelt.Rotor position sensor according to claim 3, characterized in that the evaluation device ( 36 ) determines the total capacity by means of a resonant circuit. Rotorlagegeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (36) mittels eines kapazitivem Brückenabgleichs die Gesamtkapazität ermittelt.Rotor position sensor according to claim 3, characterized in that the evaluation device ( 36 ) determines the total capacity by means of a capacitive bridge balance. Rotorlagegeber nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kondensatorelement (28) an einer Rotoranordnung (12) der elektrischen Maschine (10) angeordnet ist.Rotor position sensor according to any preceding claim, characterized in that the first capacitor element ( 28 ) on a rotor assembly ( 12 ) of the electric machine ( 10 ) is arranged. Rotorlagegeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (16) außerhalb der Rotoranordnung (12) der elektrischen Maschine (10) angeordnet ist.Rotor position sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotating element ( 16 ) outside the rotor assembly ( 12 ) of the electric machine ( 10 ) is arranged. Rotorlagegeber nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei kapazitive Sensoren (42) an der elektrischen Maschine (10) angeordnet sind.Rotor position sensor according to any preceding claim, characterized in that at least two capacitive sensors ( 42 ) on the electric machine ( 10 ) are arranged. Rotorlagegeber nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres viertes Kondensatorelement an dem rotierenden Element (16) elektrisch isoliert angeordnet ist und/oder mindestens ein weiteres fünftes Kondensatorelement an dem statischen Element (18) elektrisch isoliert angeordnet ist.Rotor position sensor according to any preceding claim, characterized in that at least one further fourth capacitor element on the rotating element ( 16 ) is arranged electrically insulated and / or at least one further fifth capacitor element on the static element ( 18 ) is arranged electrically isolated. Rotorlagegeber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl an Kondensatorelementen (30, 32) am statischen Element (18) ungleich einem ganzzahligen Vielfachen von einer Anzahl an Kondensatorelementen (28) am rotierenden Element (16) ist.Rotor position sensor according to claim 9, characterized in that a number of capacitor elements ( 30 . 32 ) on the static element ( 18 ) is not equal to an integer multiple of a number of capacitor elements ( 28 ) on the rotating element ( 16 ).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112204885A (en) * 2018-06-14 2021-01-08 Bsh家用电器有限公司 Method for determining at least one correction value for actuating an operating device, operating device and household appliance

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207981A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 Robert Bosch Gmbh Electric motor with a capacitive rotor position sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207981A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 Robert Bosch Gmbh Electric motor with a capacitive rotor position sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112204885A (en) * 2018-06-14 2021-01-08 Bsh家用电器有限公司 Method for determining at least one correction value for actuating an operating device, operating device and household appliance
CN112204885B (en) * 2018-06-14 2023-11-10 Bsh家用电器有限公司 Method for actuating an actuating device, actuating device and household appliance

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