DE102019217871A1

DE102019217871A1 - Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal eines Elektromotors

Info

Publication number: DE102019217871A1
Application number: DE102019217871.5A
Authority: DE
Inventors: Jochen Wessner; Armin Ruf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-05-20
Also published as: CN114746723A; WO2021099124A1

Abstract

Es wird eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal an eine Empfangseinheit vorgeschlagen, wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden, und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist, aufweisend:eine Modulationseinrichtung, die eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren;eine Koppelschaltung, die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors, zur Übertragung des demodulierbaren Gesamtsignals an die Empfangseinheit, zu koppeln.

Description

Die Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal an eine Empfangseinheit, wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden, und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist.
Stand der Technik
Wasserstoffbasierte Brennstoffzellen gelten als Basis für ein Mobilitätskonzept der Zukunft, da sie im Wesentlichen nur Wasser emittieren und schnelle Betankungszeiten ermöglichen. Brennstoffzellen sind elektrochemische Energiewandler, wobei eine Mehrzahl von solchen Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellen-Stack zusammengeschaltet werden, um eine entsprechend hohe Gesamtspannung bzw. Gesamtleistung bereitstellen zu können. Die Edukte Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (02) werden in elektrische Energie, Wasser (H2O) und Wärme gewandelt. Beispielsweise PEM-Brennstoffzellen (PEM engl.: „proton-exchange-membran“; Protonen-Austausch-Membran) können mit der, der Kathode der Brennstoffzelle zugeführten, Luft mit Sauerstoff als Oxidationsmittel und dem, der Anode der Brennstoffzelle zugeführten, Wasserstoff als Brennstoff in einem elektrokatalytischen Elektrodenprozess betrieben werden, um elektrische Energie mit einem hohen Wirkungsgrad bereitzustellen. Brennstoffzellensysteme mit PEM-Brennstoffzellen sind bereits in ersten Serienanwendungen am Markt und haben ein großes Potential eine maßgebliche Rolle bei der Energie- und Verkehrswende zu spielen.
Für die Versorgung der Anode einer solchen Brennstoffzelle mit Brennstoff und der Kathode einer solchen Brennstoffzelle mit einem Oxidationsmittel, wie beispielsweise Luft, werden Kompressoren und Zirkulationspumpen eingesetzt, die dreiphasig von einer Steuereinheit mit phasenrichtiger Spannung versorgt werden.
Offenbarung der Erfindung
Für eine elektrische Ansteuerung eines dreiphasigen Elektromotors zum Antrieb eines solchen Kompressors oder einer solchen Zirkulationspumpe ist Kenntnis einer Winkel-Stellung des Rotors des Elektromotors notwendig. Lage-Sensoren insbesondere Hall-Sensoren, die eine solche Winkel-Stellung erfassen können, müssen signalmäßig mit einer Steuerung des Elektromotors gekoppelt werden. Neben solchen Lage-Signalen die von Lage-Sensoren generiert werden, ist eine Temperatur des Elektromotors, wie beispielsweise die Temperatur von Statorwindungen des Elektromotors, im Betrieb des Elektromotors zu überwachen Dabei ist es vorteilhaft diese signalmäßige Kopplung der unterschiedlichen Sensoren mit möglichst wenig außerhalb des Elektromotors verlaufenden Verbindungsleitungen zu realisieren.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal eines Elektromotors an eine Empfangseinheit, eine Empfangseinheit zum Bereitstellen der Signale, einen Elektromotor, eine Steuereinheit und eine Verwendung der Übertragungsvorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal an eine Empfangseinheit vorgeschlagen, wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist. Dabei weist die Übertragungsvorrichtung eine Modulationseinrichtung auf, die eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren. Weiterhin weist die Übertragungsvorrichtung eine Koppelschaltung auf, die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors, zur Übertragung des demodulierbaren Gesamtsignals an die Empfangseinheit, zu koppeln.
Die Rotorposition des Elektromotors, d. h. eine Winkelstellung des Rotors innerhalb des Elektromotors, kann mit zumindest drei Lage-Sensoren, wie beispielsweise Hallsensoren, erfasst werden, die typischerweise am Umfang des Elektromotors versetzt um 120° angeordnet sind und die innerhalb des Elektromotors beispielsweise ein rotierendes Magnetfeld detektieren. Dabei können Signale, die einer der Hallsensoren generiert, nachfolgend analog oder digital aufbereitet sein, bevor sie als Lage-Signal an die Modulationseinrichtung signalmäßig gekoppelt werden.
Insbesondere kann ein solcher Elektromotor eine dreiphasige permanent erregte Synchronmaschine mit außen umlaufendem Feld oder eine andere Drehfeldmaschine sein und eingerichtet sein, durch drei Stromversorgungsleitungen mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Insbesondere für Elektromotoren die als Drehfeldmaschinen ausgelegt sind, ist die Position des Rotors wichtig für den Betrieb dieses Elektromotors in Bezug auf die Versorgung mit elektrischer Energie durch eine Steuereinrichtung des Elektromotors, da, abhängig von der Rotorstellung des Elektromotors, den Elektromotor mit elektrischer Energie versorgende Stromversorgungsleitungen unterschiedliche Phasenlagen aufweisen müssen. Der Elektromotor kann sowohl mit Hoch- und Mittelspannung als auch mit niedrigeren Spannungen, wie beispielsweise 12 V, betrieben werden. Ein solcher Elektromotor kann durch einen Wechselrichter, beispielsweise über drei Stromzuleitungen, mit pulsweiten-modulierter elektrischer Energie versorgt werden.
Eine weitere wichtige charakteristische Größe eines Elektromotors ist eine Temperatur des Elektromotors, um eine Überlast oder Schäden im Betrieb des Elektromotors zu vermeiden. Das Temperatur-Signal kann von einem Temperatur-Sensor generiert werden, der eine Temperatur innerhalb oder außerhalb des Elektromotors und insbesondere Temperaturen in den Wicklungen des Elektromotors angeben kann, indem er entsprechend thermisch mit dem Elektromotor gekoppelt ist. Darüber hinaus kann die Übertragungsvorrichtung eingerichtet sein, eine Vielzahl von Temperatur-Signalen an die Empfangseinheit entsprechend dem einen Temperatur-Signal zu übertragen. Dabei kann das übertragene Temperatur-Signal sowohl die Temperatur kennzeichnen als auch einen Temperatur-Zustand kennzeichnen, wie zum Beispiel, ob eine Temperatur oberhalb bzw. unterhalb einer Temperatur-Schwelle liegt. Mit dem Temperatur-Zustand als Temperatur-Signal kann entsprechend ein Zustand des Elektromotors erfasst werden.
Die Übertragungsvorrichtung und die Empfangseinheit können als analoge Schaltung und/oder als eine digitale Schaltung ausgeführt sein und Operationsverstärker aufweisen. Mit einer solchen Übertragungsvorrichtung können die Signale zumindest dreier Lage-Sensoren und eines Temperatur-Sensors über zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors zu einer Empfangseinheit übertragen werden, die auch mit der Stromversorgungsleitung des Elektromotors gekoppelt ist, aber an einem anderen Ort als Elektromotor angeordnet ist. Dies ermöglicht eine kompaktere Bauweise des Elektromotors, da entsprechende signalführende Kabel, die ansonsten mit dem Elektromotor bzw. mit den Sensoren, die an den Elektromotor gekoppelt sind, verbunden sein müssten. Zusätzlich werden Steckkontakte und der Platzbedarf für diese Steckkontakte für die signalmäßige Kopplung an die Sensoren eingespart.
Die Koppelschaltung kann ein Spannungs-Stromwandler aufweisen, um ein Gesamtsignal, das ein Gesamtspannungssignal sein kann, in ein Strom-Signal zu wandeln. Die Koppelschaltung kann eingerichtet sein, das Stromsignal galvanisch auf die zumindest eine Stromversorgungsleitung zu koppeln. Alternativ kann die Koppelschaltung eingerichtet sein, verschiedene Gesamtspannungssignale, die beispielsweise von der Modulationseinrichtung aus unterschiedlichen Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal generiert werden, auf unterschiedliche Stromversorgungsleitungen zu koppeln. Dadurch, dass die Koppelschaltung das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an die zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors koppelt, kann die Masseverbindung der Übertragungsvorrichtung bzw. der Koppelschaltung auf einem anderen Potential liegen als die Masseverbindung der Empfangseinheit. Außerdem stellt eine solche Kopplung eine wirtschaftlich günstige Lösung für eine Kopplung dar.
Das demodulierbare Gesamtsignal kann galvanisch mittels der Koppelschaltung an die zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors gekoppelt werden, um mittels einer Empfangseinheit, die an einem anderen Ort der Stromversorgungsleitung als dem Ort der Modulationseinrichtung, bzw. des Elektromotors, von der Stromversorgungsleitung ausgekoppelt werden kann, die Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und des Temperatur-Sensors durch die Empfangseinheit bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als binär kodiertes Digitalsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren. Auf diese Weise das Gesamtsignal als binär kodiertes Digitalsignal zu übertragen gibt die Möglichkeit das Gesamtsignal, beispielsweise durch Prüfsummen, gegen Störungen abgesichert und alternativ oder zusätzlich flexibel konfigurierbar an die Empfangseinheit zu übertragen. Je nach möglicher digitaler Breite der Übertragung können die Lage-Signale und die Temperatur-Signale auch durch ein Gesamtsignal übertragen werden, in dem die Lage-Signale und die Temperatur-Signale jeweils einzeln digital kodiert sind.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal zu generieren, indem die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren mit jeweils unterschiedlicher Amplitude einander überlagert werden.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung eingerichtet ist, bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal zumindest eines der periodischen Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal zu unterdrücken.
Wenn also Ausgangssignale der zumindest drei Lage-Sensoren jeweils die gleiche Amplitude aufweisen, dann wird vor der Überlagerung der jeweiligen Lage-Signale der Lage-Sensoren die jeweilige maximale Amplitude für die Lage-Signale der jeweiligen Lage-Sensoren auf unterschiedliche Werte begrenzt, um einen demodulierbares Gesamtsignal zu generieren, das beispielsweise von der Empfangseinheit demoduliert werden kann. Dabei können die Amplituden beispielsweise ein Verhältnis von 1 zu 2 zu 4 aufweisen, darüber hinaus ist aber jedes Verhältnis der Amplituden der zumindest drei Lage-Signale bis zu einem Verhältnis von 1 zu 10 zu 100 besonders geeignet. Insbesondere ist jedes Amplitudenverhältnis der zumindest drei Lage-Signale geeignet, das inklusive einer Toleranz für die einzelnen Amplituden aus den zumindest drei einzelnen Lage-Signalen ein Gesamtsignal ergibt, bei dem sich die einzelnen Lage-Signale so überlappen, dass sie im Gesamtsignal einzeln identifizierbar sind.
Das demodulierbare Gesamtsignal kann insbesondere dadurch von der Modulationseinrichtung generiert werden, dass die im Betrieb des Elektromotors periodischen und gegeneinander zeitlich verschobenen Lage-Signale einander überlagert werden, und bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal zumindest eines der Lage-Signale oder alle Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal unterdrückt wird.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Lage-Signal oder alle Lage-Signale mittels einer Komparatorschaltung unterdrückt wird, wobei die Komparatorschaltung mit seinen Eingängen an den Temperatur-Sensor und eine Temperatur-Schwelle gekoppelt ist und zumindest ein Lage-Signal bzw. entsprechend alle Lage-Signale mit einem Masse-Kontakt elektrisch kurzschließt.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal zu generieren, indem die Lage-Signale mit jeweils unterschiedlicher Amplitude einander überlagert werden und die Modulationseinrichtung eingerichtet ist, bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal, alle periodischen Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal zu unterdrücken.
Das bedeutet, dass die Überlagerung der zumindest drei Lage-Signale mit dem Temperatur-Signal darin besteht, dass die drei Lage-Signale übertragen werden, solange das Temperatur-Signal unter einer festgelegten Temperatur-Schwelle liegt. Dadurch müssen weniger Informationen über die Stromversorgungsleitung des Elektromotors übertragen werden und die für den Elektromotor relevante Temperatur-Schwelle kann schon in der Übertragungsvorrichtung festgelegt werden.
Außerdem kann dadurch eine wichtige charakteristische Größe, nämlich eine zu hohe Temperatur eines Elektromotors auf eine einfache Art und Weise an eine Empfangseinheit übertragen werden, da bei Überschreiten einer beispielsweise kritischen Grenz-Temperatur ein weiterer Betrieb des Elektromotors nicht gewünscht ist.
Insbesondere wenn das Lage-Signal eines Lage-Sensors unterbrochen ist, kann auf diese Art und Weise das Überschreiten der Grenz-Temperatur von einer Steuereinheit, die diese Lage-Information für den Betrieb des Elektromotors benötigt, mittels der Empfangseinheit detektiert werden, um einen weiteren Betrieb des Elektromotors zu unterbrechen.
Darüber hinaus kann mittels einer Vielzahl von Lagesensoren eine Vielzahl von Temperaturen auf diese Art und Weise überwacht werden, indem jeweils einem Lagesensor ein spezifischer Temperatursensor des Elektromotors zugeordnet wird und bei Überschreiten einer Grenz-Temperatur des jeweiligen Temperatursensors das Signal des jeweiligen Lagesensors unterbrochen wird.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Übertragungsvorrichtung mittels eines Komparators, der zumindest ein Temperatur-Signal mit einer Temperatur-Schwelle vergleicht, eingerichtet ist, im Falle eines Überschreitens der Grenz-Temperatur, das Lage-Signal des entsprechenden Lage-Sensors durch Ableiten des Lage-Signals zu einem Masseanschluss, d. h. durch ein Kurzschließen des Lage-Signals, zu unterbrechen und somit nicht zu übertragen. Dies kann insbesondere deshalb von einer Empfangseinheit detektiert werden, da das Lage-Signal im Betrieb des Elektromotors periodisch auftritt und ein Unterbrechen dieser Periodizität detektiert werden kann. Insbesondere kann sich durch das Kurzschließen eines dieser Lage-Signale eine in einem Gesamt-Signal identifizierbare Bit-Folge ändern, die im Normalbetrieb nicht auftritt. Die Übertragungsvorrichtung mittels eines Komparators einzurichten das Temperatur-Signal in Bezug auf eine Temperatur-Schwelle zu überwachen, vereinfacht den Aufbau der Übertragungsvorrichtung. Dabei wird vorteilhafter Weise ausgenutzt, dass die jeweiligen Lage-Signale der Lage-Sensoren, die typischerweise um 120° gegeneinander im Elektromotor angeordnet sind, aufgrund der Rotation des Magnetfeldes des Elektromotors, periodisch und gegeneinander zeitlich versetzt sind und typischerweise nur dann ein von Null unterschiedliches Zustands-Signal ausgeben, wenn das Magnetfeld in einem gewissen Winkelbereich von dem jeweiligen Lage-Sensor detektiert wird.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Eingangsanschluss für jeweils eine signalmäßige Kopplung der drei unterschiedlichen Lage-Sensoren und einen ersten, einen zweiten und einen dritten Widerstand aufweist. Dabei ist der erste, der zweite und der dritte Eingangsanschluss mit jeweils einem ersten Anschluss des ersten, des zweiten und des dritten Widerstandes elektrisch verbunden und ein jeweiliger zweiter Anschluss des ersten, des zweiten und des dritten Widerstandes sind elektrisch miteinander verbunden. Dabei weisen der erste, der zweite und der dritte Widerstand unterschiedliche Widerstandswerte auf. Weiterhin weist die Modulationseinrichtung eine Komparatorschaltung zum Vergleich des Temperatur-Signals mit einer Temperatur-Schwelle auf und ist mittels der Komparatorschaltung eingerichtet, mit zumindest einem Widerstand des ersten, des zweiten oder des dritten Widerstands der Modulationseinrichtung so zusammenzuwirken, dass sowohl das demodulierbare Gesamtsignal generiert wird als auch bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal zumindest eines der drei periodischen Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal unterdrückt wird. Die Lage-Sensoren können mittels jeweils verschiedenen Widerständen spannungsmäßig so gekoppelt werden, dass ein Gesamtsignal generiert wird, bei dem die Lage-Signale der jeweiligen Lage-Sensoren mittels einer Spannungshöhe des Gesamtsignals identifiziert werden können, und dieses Gesamtsignal zum Übertragen der zumindest drei Lage-Signale und dem Temperatur-Signal überlagert wird. Das oben beschriebene Verhältnis der Amplituden der einzelnen Lage-Signale kann dadurch erreicht werden, dass ein Verhältnis der drei Widerstände der Modulationseinrichtung 1 zu 2 zu 4 bis zu einem Verhältnis von 1 zu 10 zu 100 aufweist. Insbesondere können die drei Widerstände jedes Widerstandsverhältnis aufweisen, aus dem ein Gesamtsignal resultiert in dem die jeweiligen Amplituden der zumindest drei Lage-Signale demodulierbar, d. h. voneinander separierbar, sind, um eine Information über die Lage des Rotors des Elektromotors zu erhalten.
Wenn die Lage-Signale der mindestens drei Lage-Sensoren auf die beschriebene Weise zu einem Gesamtsignal spannungsmäßig gekoppelt werden, kann die Empfangseinheit das resultierende Gesamtsignal als Bitfolge auswerten. Beispielsweise können die mindestens drei Lage-Sensoren jeweils Hall-Sensoren sein, und wenn die Hall-Sensoren so ausgestaltet sind, dass sie ein Ein-Bit-Signal für die Angabe einer Stellung eines Rotors des Elektromotors in einem definierten Winkelbereich angeben, generieren sie, wenn sie auf die beschriebene Weise gekoppelt sind bei Betrieb des Elektromotors ein Gesamtsignal, das eine Mehrzahl von Spannungspegeln über die Zeit aufweist. Beispielsweise kann der Elektromotor drei Hall-Sensoren aufweisen die um 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind, um eine Position des Rotors anzugeben.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Modulationseinrichtung einen vierten und einen fünften Eingangsanschluss aufweist und die Komparatorschaltung einen ersten Komparatoreingangsanschluss zur signalmäßigen Kopplung mit einem Temperatur-Sensor aufweist, der mit dem vierten Eingangsanschluss der Modulationseinrichtung elektrisch verbunden ist und die Komparatorschaltung einen zweiten Komparatoreingangsanschluss zur signalmäßigen Kopplung mit einer Temperaturreferenz aufweist, der mit dem fünften Eingangsanschluss der Modulationseinrichtung elektrisch verbunden ist. Weiterhin weist die Komparatorschaltung einen ersten Komparatorausgangsanschluss auf, der mit dem jeweiligen zweiten Anschluss des ersten, des zweiten und des dritten Widerstandes elektrisch verbunden ist. Zusätzlich weist die Komparatorschaltung einen zweiten Komparatorausgangsanschluss auf, der mit einem elektrischen Masseanschluss der Übertragungsvorrichtung elektrisch verbunden ist.
Mit diesem einfachen Aufbau der Übertragungsvorrichtung kann eine wirtschaftlich günstige Übertragungsvorrichtung bereitgestellt werden. Mittels der Komparatorschaltung kann ein Temperaturzustand des Elektromotors, der sich auf einen Betrieb bei einer Temperatur unterhalb einer Temperatur-Schwelle bezieht, auf eine einfache Art und Weise überprüft und durch eine Unterbrechung der Übertragung von Lage-Signalen an die Empfangseinheit technisch einfach und wirtschaftlich vorteilhaft übertragen werden.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Übertragungsvorrichtung eine Stromversorgungseinrichtung aufweist, die der Übertragungsvorrichtung und/oder der Modulationseinrichtung und/oder den zumindest drei Lage-Sensoren des Elektromotors eine Betriebsspannung bereitstellt.
Dadurch wird erreicht, dass zusätzliche Kontakte bzw. Zuleitungen zum Elektromotor für eine äußere Stromversorgung der Modulationseinrichtung bzw. der Lage-Sensoren und/oder Temperatur-Sensoren, die mit dem Elektromotor mechanisch gekoppelt sind, obsolet sind, wodurch sich eine kompaktere Bauweise des Elektromotors bzw. gegebenenfalls an den Elektromotor mechanisch angekoppelten Aggregate ergibt.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Stromversorgungseinrichtung zur Entnahme elektrischer Energie mit zumindest einer der Stromversorgungsleitungen des Elektromotors gekoppelt ist, und mittels einer Spannungswandlungseinrichtung die aufgenommene elektrische Energie als Gleichspannung bereitstellt. Dabei kann die Stromversorgungseinrichtung eingerichtet sein mit der Stromversorgungsleitung des Elektromotors galvanisch, kapazitiv oder induktiv gekoppelt zu sein.
Dadurch, dass die Stromversorgungseinrichtung mit zumindest einer der Stromversorgungsleitungen des Elektromotors gekoppelt ist und über diese Stromversorgungsleitung mit elektrischer Energie versorgt wird, kann ein externer Anschluss für die Energieversorgung der Stromversorgungseinrichtung entfallen und somit ein entsprechender Kontakt an dem Elektromotor bzw. einem Aggregat des Elektromotors und die entsprechende Zuleitung für eine Energieversorgung der Stromversorgungseinrichtung entfallen. Insbesondere kann die Stromversorgungseinrichtung mit allen drei Stromversorgungsleitung eines Elektromotors gekoppelt sein und eine Gleichrichtereinheit aufweisen, die aus den Wechselspannungen der drei Phasen der drei Stromversorgungsleitungen des Elektromotors eine Gleichspannung generiert.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Stromversorgungseinrichtung induktiv mittels einer zusätzlichen Wicklung des Elektromotors an die zumindest eine Stromversorgungsleitung des Elektromotors gekoppelt ist.
Eine solche zusätzliche Wicklung kann in Form einer zusätzlichen Wicklung ausgeführt sein oder in Form einer sogenannten Sparwicklung ausgeführt sein, indem eine Motorwicklung des Elektromotors Anschlüsse aufweist, an denen eine gewisse Teilspannung einer Versorgungsspannung entnommen werden kann. Dadurch, dass die induktive Kopplung mittels einer Wicklung des Elektromotors ausgeführt ist, wird eine kompakte Bauweise des Elektromotors mit der Übertragungsvorrichtung inklusive der Stromversorgungseinrichtung erreicht.
Es wird eine Empfangseinheit zum Bereitstellen von Lage-Signalen von zumindest drei Lage-Sensoren und einem Temperatur-Signal vorgeschlagen, wobei die Empfangseinheit mit zumindest einer Stromversorgungsleitung des Elektromotors gekoppelt ist, um ein demodulierbares Gesamtsignal auszukoppeln, und eingerichtet sein, mit der oben beschriebenen Übertragungsvorrichtung so zusammenzuwirken, dass die Empfangseinheit das Signal des zumindest einen Sensors an einem vom Ort der Übertragungsvorrichtung unterschiedlichen Ort bereitstellt.
Mit dieser Empfangseinheit kann das Signal zumindest eines Sensors, der eine charakteristische Größe des Elektromotors erfasst, an einem anderen Ort bereitgestellt werden.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Empfangseinheit eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus einem Stromsignal der Stromversorgungsleitung eines Elektromotors auszukoppeln.
Ein solches Auskoppeln des Stromsignals aus der Stromversorgungsleitung des Elektromotors kann beispielsweise mittels eines Spannungsabfalls an einem Widerstand, der die Stromversorgungsleitung mit einem Masseanschluss der Empfangseinheit verbindet, erfolgen. Dadurch, dass das Gesamtsignal als Stromsignal über die Stromversorgungsleitung übertragen wird, kann das Massepotential der Übertragungseinheit und das Massepotential der Empfangseinheit verschieden sein.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Empfangseinheit eingerichtet ist, ein binär kodiertes Digitalsignal aus zumindest einer Stromversorgungsleitung eines Elektromotors auszukoppeln und das binärcodierte Digitalsignal zu dekodieren, um die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und ein Temperatur-Signal bereitzustellen. Auf diese Weise kann die Übertragung der Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und des Temperatur-Sensors flexibel unterschiedlichen Betriebsbedingungen angepasst und auf eine fehlerhafte Übertragung, beispielsweise mittels Prüfbits, geprüft werden.
Es wird ein Elektromotor mit zumindest drei Lage-Sensoren und zumindest einem Temperatur-Sensor und einer oben beschriebenen Übertragungsvorrichtung vorgeschlagen, wobei die zumindest drei Lage-Sensoren eine Rotorlage des Elektromotors erfassen und der Temperatur-Sensor eine Temperatur des Elektromotors erfasst.
Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch, dass sowohl der Sensor als auch die Übertragungseinrichtung Teil des Elektromotors ist, ein kompakter Aufbau.
Es wird eine Steuereinrichtung für einen Elektromotor vorgeschlagen, die eine oben beschriebene Empfangseinheit aufweist. Dadurch, dass die Empfangseinheit mit der Steuereinrichtung des Elektromotors integriert ist, ergibt sich ein kompakter Aufbau und sowohl die Steuereinrichtung als auch die Empfangseinrichtung können optimal aufeinander abgestimmt werden.
Es wird eine Verwendung der oben beschriebenen Übertragungsvorrichtung, für ein Übertragen von Signalen von zumindest drei Lage-Sensoren und zumindest einem Temperatur-Sensor, basierend auf den übertragenen Sensorsignalen, zur Steuerung des Elektromotors vorgeschlagen, wobei die zumindest drei Lage-Sensoren eine Rotorlage des Elektromotors erfassen und der zumindest eine Temperatur-Sensor eine Temperatur des Elektromotors erfasst.
Der Begriff „basierend auf“ ist in Bezug auf das Merkmal, dass ein Elektromotor basierend auf den übertragenen Sensorsignalen gesteuert wird, breit zu verstehen. Es ist so zu verstehen, dass die Sensorsignale für jedwede Bestimmung oder Berechnung einer Steuerung herangezogen werden, wobei das nicht ausschließt, dass auch noch andere Eingangsgrößen für die Steuerung herangezogen werden.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die 1 bis 3 dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Übertragungsvorrichtung und eine Empfangseinheit gekoppelt an eine Stromversorgungsleitung;
2 eine Übertragungsvorrichtung mit gekoppelten Widerständen und Komparator und eine Empfangseinheit; und
3 eine Stromversorgungseinrichtung für eine Übertragungsvorrichtung.

Die 1 skizziert eine Übertragungsvorrichtung (100) zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal an eine Empfangseinheit (150), wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden, und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist.
Dabei weist die Übertragungsvorrichtung (100) eine Modulationseinrichtung (110) auf, die eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren. Außerdem weist die Übertragungsvorrichtung (100) eine Koppelschaltung (120) auf, die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an zumindest eine Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors, zur Übertragung des demodulierbaren Gesamtsignals an die Empfangseinheit (150), zu koppeln.
Für eine signalmäßige Kopplung der mindestens drei unterschiedlichen Lage-Sensoren an die Modulationseinrichtung (110) weist die Modulationseinrichtung (110) einen ersten (115), einen zweiten (116) und einen dritten Eingangsanschluss (117) auf. Ein Komparator (130) der Modulationseinrichtung (100) weist einen ersten Komparatoreingangsanschluss (131) zur signalmäßigen Kopplung mit einem Temperatur-Sensor und einen zweiten Komparatoreingangsanschluss (132) zur signalmäßigen Kopplung mit einer Temperaturreferenz auf. Ein erster Komparatorausgangsanschluss (134) ist mit dem ersten Eingangsanschluss (115) eines Modulators (110a) der Modulationseinrichtung (110) elektrisch verbunden. Ein zweiter Komparatorausgangsanschluss (133) ist mit einem elektrischen Masseanschluss der Übertragungsvorrichtung elektrisch verbunden. Dabei ist der Komparator (130) eingerichtet, ein Temperatur-Signal von dem Temperatur-Sensor, das an seinem ersten Komparatoreingangsanschluss (131) anliegt, mit einem Signal einer Temperaturreferenz, das an dem zweiten Komparatoreingangsanschluss (132) anliegt, zu vergleichen, um bei einer Temperatur des Temperatur-Sensors, die über einer Referenztemperatur liegt, die beiden Ausgangsanschlüsse des Komparators (133, 134) elektrisch so zu verbinden, dass das Potential des ersten Eingangsanschlusses (115) des Modulators (110a) der Modulationseinrichtung (110) auf dem Massepotential der Übertragungsvorrichtung (100) liegt. Dadurch fehlt in dem Gesamtsignal, das von der Modulationseinrichtung (110) generiert wird, das SensorSignal des ersten Lage-Sensors. Ein Ausgangsanschluss (111) der Modulationseinrichtung (110) ist mit einem Eingangsanschluss (125) der Koppelschaltung (120) elektrisch verbunden und die Koppelschaltung (120) ist mit ihrem Ausgangsanschluss (126) mit einem ersten Kontaktpunkt (142) der Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors galvanisch verbunden, um das Gesamtsignal, das von der Modulationseinheit (110) generiert wird, in ein Stromsignal zu wandeln und an die Stromversorgungsleitung (140) zu koppeln. Die Stromversorgungsleitung (140) weist einen Kontakt (146) für einen elektrischen Stromversorgung-Anschluss des Elektromotors auf.
Zusätzlich weist die Modulationseinrichtung (110) zwei Kontakte (112, 114) für die Versorgung des Modulators (110a) der Modulationseinheit (110) mit einer Betriebsspannung auf.
Darüber hinaus skizziert die 1 eine Empfangseinheit (150) zum Bereitstellen von Lage-Signalen von den zumindest drei Lage-Sensoren und dem Temperatur-Signal an einem ersten (152a) und einem zweiten Ausgangsanschluss (152b) der Empfangseinheit (150). Dabei ist die Empfangseinheit (150) mit zumindest einer Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors gekoppelt, um das von der Übertragungsvorrichtung (100) generierte demodulierbare Gesamtsignal auszukoppeln und ist eingerichtet, mit der oben beschriebenen Übertragungsvorrichtung (100) so zusammenzuwirken, dass die Empfangseinheit (150) die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und des Temperatur-Signals an einem vom Ort der Übertragungsvorrichtung unterschiedlichen Ort an dem ersten (152a) und zweiten Ausgangsanschluss (152b) der Empfangseinheit (150) bereitzustellen.
Dabei ist die Empfangseinheit (150) eingerichtet, das demodulierbare Gesamtsignal aus einem Stromsignal der Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors mittels eines Widerstands (154) auszukoppeln. Dazu ist der Widerstand (154) der Empfangseinheit (150) mit einem ersten Anschluss (158) mit einem zweiten Kontaktpunkt (144) der Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors elektrisch leitfähig verbunden und der zweite Anschluss des elektrischen Widerstandes (154) ist mit einem Massekontakt (156) elektrisch verbunden. Dadurch kann das Stromsignal, das von der Übertragungsvorrichtung (100) auf die Stromversorgungsleitung (140) gekoppelt wurde, durch den elektrischen Widerstand (154) fließen und einen Spannungsabfall an dem ersten Anschluss (158) des elektrischen Widerstands (154) bewirken.
Ein Eingangsanschluss (152c) eines Demodulators (152) der Empfangseinheit ist mit dem ersten Kontakt (158) des elektrischen Widerstandes (154) elektrisch gekoppelt, um das Spannungssignal, das an dem elektrischen Widerstand (154) durch das Stromsignal des Gesamtsignals hervorgerufen wird, zum Demodulieren abzugreifen und an den Ausgangsanschlüssen (152a, 152b) der Empfangseinheit (152) bereitzustellen.
Wenn die Übertragungsvorrichtung (100) mit der Modulationseinrichtung (110) eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als binär kodiertes Digitalsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren, kann die Empfangseinheit (150) mit der Demodulationseinheit (152) eingerichtet sein, das binär kodierte Digitalsignal aus der zumindest einen Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors auszukoppeln und das binärcodierte Digitalsignal zu dekodieren, um die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und ein Temperatur-Signal bereitzustellen.
Die 2 skizziert eine Übertragungsvorrichtung (200) zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und eines Temperatur-Signals an eine Empfangseinheit (150), wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden, und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist.
Dabei weist die Übertragungsvorrichtung (100) eine Modulationseinrichtung (210) auf, die eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren. Außerdem weist die Übertragungsvorrichtung (200) eine Koppelschaltung (120) auf, die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an zumindest eine Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors, zur Übertragung des demodulierbaren Gesamtsignals an die Empfangseinheit (150), zu koppeln.
Für eine signalmäßige Kopplung der mindestens drei unterschiedlichen Lage-Sensoren an die Modulationseinrichtung (210) weist die Modulationseinrichtung (210) einen ersten (115), einen zweiten (116) und einen dritten Eingangsanschluss (117) auf. Weiterhin weist die Modulationseinrichtung (210) der Übertragungsvorrichtung (200) einen ersten (121), einen zweiten (122) und einen dritten Widerstand (123) auf. Dabei sind der erste (115), der zweite (116) und der dritte Eingangsanschluss (117) der Modulationseinrichtung (210) mit jeweils einem ersten Anschluss des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten Widerstandes (123) elektrisch verbunden und ein jeweiliger zweiter Anschluss (121a, 122a, 123a) des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten Widerstandes (123) elektrisch miteinander verbunden. Der erste (121), der zweite (122) und der dritte Widerstand (123) weisen unterschiedliche Widerstandswerte auf, um ein demodulierbares Gesamtsignal zu generieren.
Ein Komparator (130) der Modulationseinrichtung (200) weist einen ersten Komparatoreingangsanschluss (131) zur signalmäßigen Kopplung mit einem Temperatur-Sensor und einen zweiten Komparatoreingangsanschluss (132) zur signalmäßigen Kopplung mit einer Temperaturreferenz auf. Ein erster Komparatorausgangsanschluss (134) und der jeweilige zweite Anschluss (121a, 122a, 123a) des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten Widerstandes (123) ist mit dem Ausgangsanschluss (111) der Modulationseinrichtung (110) elektrisch verbunden.
Ein zweiter Komparatorausgangsanschluss (133) ist mit einem elektrischen Masseanschluss der Übertragungsvorrichtung elektrisch verbunden. Dabei ist der Komparator 130 eingerichtet, ein Temperatur-Signal von dem Temperatur-Sensor, das an seinem ersten Komparatoreingangsanschluss (131) anliegt, mit einem Signal einer Temperaturreferenz, das an dem zweiten Komparatoreingangsanschluss (132) anliegt, zu vergleichen, um bei einer Temperatur des Temperatur-Sensors, die über einer Referenztemperatur liegt, die beiden Ausgangsanschlüsse des Komparators (133, 134) elektrisch so zu verbinden, dass das Potential des Ausgangsanschlusses (111) der Modulationseinrichtung (110) elektrisch auf dem Massepotential der Übertragungsvorrichtung (100) liegt. Dadurch wird das Gesamtsignal, das von der Modulationseinrichtung (110) generiert wird, auf das Masse-Potential der Übertragungsvorrichtung (100) gelegt und somit bei Überschreiten der Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal vollständig unterdrückt.
Der Ausgangsanschluss (111) der Modulationseinrichtung (110) ist mit einem Eingangsanschluss (125) der Koppelschaltung (120) elektrisch verbunden und die Koppelschaltung (120) ist mit ihrem Ausgangsanschluss (126) mit einem ersten Kontaktpunkt (142) der Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors galvanisch verbunden, um das Gesamtsignal, das von der Modulationseinrichtung (110) generiert wird, in ein Stromsignal zu wandeln und an die Stromversorgungsleitung (140) zu koppeln. Die Stromversorgungsleitung (140) weist einen Kontakt (146) für einen elektrischen Stromversorgungs-Anschluss des Elektromotors auf.
Durch die elektrische Verbindung des ersten Komparatorausgangsanschlusses (134) der Komparatorschaltung (130) mit dem Ausgangsanschluss (111) der Modulationseinrichtung (210) ist die Übertragungseinrichtung (200) eingerichtet, mit zumindest dem ersten (121), dem zweiten (122) und dem dritten Widerstand (123) so zusammenzuwirken, dass das demodulierbare Gesamtsignal generiert wird und bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal das demodulierbare Gesamtsignal unterdrückt wird.
Das Generieren des demodulierbaren Gesamtsignals mit der beschriebenen Übertragungsvorrichtung (200) basiert vorteilhafterweise darauf, dass die jeweiligen Lage-Signale der Lage-Sensoren, die typischerweise um 120° gegeneinander im Elektromotor angeordnet sind, aufgrund der Rotation des Magnetfeldes des Elektromotors, periodisch und gegeneinander zeitlich versetzt sind und typischerweise nur dann ein von Null unterschiedliches Zustands-Signal ausgeben, wenn das Magnetfeld in einem gewissen Winkelbereich von dem jeweiligen Lage-Sensor detektiert wird. Dadurch wird beim Zusammenschalten der Spannungssignale von den Lage-Sensoren mittels unterschiedlich großer Widerstände ein demodulierbares Gesamtsignal generiert.
Die 3 skizziert eine Stromversorgungseinrichtung (300), die einer Übertragungsvorrichtung (100, 200) und insbesondere einer Modulationseinrichtung (110) und/oder den zumindest drei Lage-Sensoren eine Betriebsspannung mittels ihrer Spannungsanschlüsse (351, 352) bereitstellen kann. Dazu können die Spannungsanschlüsse (351, 352) der Stromversorgungseinrichtung (300) elektrischen mit den Stromversorgungsanschlüssen (112) und (114) des Modulators (110a) gekoppelt werden und/oder für eine Stromversorgung der Übertragungseinheit (200) verwendet werden.
Dabei kann die die Stromversorgungseinrichtung (300) insbesondere auch eingerichtet sein, eine Stromversorgung der Koppelschaltung bereitzustellen.
Die Stromversorgungseinrichtung (300) kann mit der Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors induktiv und/oder kapazitiv gekoppelt sein, um der Stromversorgungsleitung (140) elektrische Energie zu entnehmen. Diese entnommene elektrische Energie kann von der Stromversorgungseinrichtung (300) mittels einer Gleichrichterbrückenschaltung (355) gleichgerichtet werden und mittels einer Reihenschaltung aus einem Widerstand (354) und einem Kondensator (356), die parallel zur Gleichrichterbrückenschaltung (355) geschaltet ist, geglättet werden. Mittels einer Reihenschaltung aus einem Widerstand (353) und einer Zenerdiode (357), die dem Kondensator (356) parallel geschaltet sind, kann die gleichgerichtete und geglättete Spannung mittels der Zenerdiode (357) begrenzt werden. Dabei wird die Betriebsspannung für den zumindest einen Sensor und/oder die Modulationseinrichtung (110) mittels der Spannungsanschlüsse (351) und (352) an den beiden Anschlüssen der Zenerdiode (357) bereitgestellt.

Claims

Übertragungsvorrichtung (100, 200) zur Übertragung von zumindest drei Lage-Signalen und einem Temperatur-Signal an eine Empfangseinheit (150), wobei die zumindest drei Lage-Signale von Lage-Sensoren zur Erfassung einer Rotorposition eines Elektromotors generiert werden, und das Temperatur-Signal mittels eines Temperatur-Sensors generiert wird, der thermisch an den Elektromotor gekoppelt ist, aufweisend: eine Modulationseinrichtung (110, 210), die eingerichtet ist, ein demodulierbares Gesamtsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren; eine Koppelschaltung (120), die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als Stromsignal an zumindest eine Stromversorgungsleitung (140) des Elektromotors, zur Übertragung des demodulierbaren Gesamtsignals an die Empfangseinheit (150), zu koppeln.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1, wobei die Modulationseinrichtung (110, 210) eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal als binär kodiertes Digitalsignal aus den zumindest drei Lage-Signalen und dem Temperatur-Signal zu generieren.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulationseinrichtung (110, 210) eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal zu generieren, indem die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren mit jeweils unterschiedlicher Amplitude einander überlagert werden; und bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal zumindest eines der Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal unterdrückt wird.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Modulationseinrichtung (110, 210) eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal zu generieren, indem die Lage-Signale mit jeweils unterschiedlicher Amplitude einander überlagert werden, und bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal alle Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal unterdrückt werden.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Modulationseinrichtung (110, 210) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Eingangsanschluss für jeweils eine signalmäßige Kopplung der mindestens drei unterschiedlichen Lage-Sensoren, und einen ersten (121), einen zweiten (122) und einen dritten Widerstand (123) aufweist; wobei der erste (115), der zweite (115) und der dritte Eingangsanschluss mit jeweils einem ersten Anschluss des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten (123) Widerstandes elektrisch verbunden sind und ein jeweiliger zweiter Anschluss (121a, 122a, 123a) des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten Widerstandes (123) elektrisch miteinander verbunden ist; und wobei der erste (121), der zweite (122) und der dritte Widerstand (123) unterschiedliche Widerstandswerte aufweist, und die Modulationseinrichtung (110, 210) eine Komparatorschaltung (130) zum Vergleich des Temperatur-Signals mit einer Temperaturschwelle aufweist, und mittels der Komparatorschaltung (130) eingerichtet ist, mit zumindest einem Widerstand des ersten (121), des zweiten (122) oder des dritten Widerstands (123) der Modulationseinrichtung (110, 210) so zusammenzuwirken, dass das demodulierbare Gesamtsignal generiert wird und bei einem Überschreiten einer Temperatur-Schwelle durch das Temperatur-Signal zumindest eines der periodischen Lage-Signale in dem demodulierbaren Gesamtsignal unterdrückt wird.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 5, wobei die Modulationseinrichtung (110, 210) einen vierten (131) und einen fünften Eingangsanschluss (132) aufweist; und die Komparatorschaltung (130) einen ersten Komparatoreingangsanschluss zur signalmäßigen Kopplung mit einem Temperatur-Sensor aufweist, der mit dem vierten Eingangsanschluss (131) der Modulationseinrichtung (110, 210) elektrisch verbunden ist; und die Komparatorschaltung (130) einen zweiten Komparatoreingangsanschluss zur signalmäßigen Kopplung mit einer Temperaturreferenz aufweist, der mit dem fünften Eingangsanschluss (132) der Modulationseinrichtung (110, 210) elektrisch verbunden ist; und die Komparatorschaltung (130) einen ersten Komparatorausgangsanschluss (134) aufweist, der mit dem jeweiligen zweiten Anschluss (121a, 122a, 123a) des ersten (121), des zweiten (122) und des dritten Widerstandes (123) elektrisch verbunden ist; und einen zweiten Komparatorausgangsanschluss (133) aufweist, der mit einem elektrischen Masseanschluss der Übertragungsvorrichtung (100, 200) elektrisch verbunden ist.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Stromversorgungseinrichtung (300) aufweist, die der Übertragungsvorrichtung (100, 200) und/oder den zumindest drei Lage-Sensoren des Elektromotors eine Betriebsspannung bereitstellt.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 7, wobei die Stromversorgungseinrichtung (300) zur Entnahme elektrischer Energie mit zumindest einer der Stromversorgungsleitungen (140, 358a-c) des Elektromotors gekoppelt ist, und mittels einer Spannungswandlungseinrichtung (355) die aufgenommene elektrische Energie als Gleichspannung bereitstellt.
Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Stromversorgungseinrichtung (300) induktiv mittels einer zusätzlichen Wicklung des Elektromotors an die zumindest eine Stromversorgungsleitung (140, 358a-c) des Elektromotors gekoppelt ist.
Empfangseinheit (150) zum Bereitstellen von Lage-Signalen von zumindest drei Lage-Sensoren und einem Temperatur-Signal, wobei die Empfangseinheit (150) mit zumindest einer Stromversorgungsleitung (140, 358a-c) des Elektromotors gekoppelt ist, um ein demodulierbares Gesamtsignal auszukoppeln, und eingerichtet ist, mit der Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 so zusammenzuwirken, dass die Empfangseinheit (150) Lage-Signale von zumindest drei Lage-Sensoren und ein Temperatur-Signal an einem vom Ort der Übertragungsvorrichtung (100, 200) unterschiedlichen Ort bereitstellt.
Empfangseinheit (150) gemäß Anspruch 10, die eingerichtet ist, das demodulierbare Gesamtsignal aus einem Stromsignal der Stromversorgungsleitung (140, 358a-c) eines Elektromotors auszukoppeln.
Empfangseinheit (150) gemäß Anspruch 10 oder 11, die eingerichtet ist, ein binär kodiertes Digitalsignal aus der zumindest einer Stromversorgungsleitung (140, 358a-c) des Elektromotors auszukoppeln und das binärcodierte Digitalsignal zu dekodieren, um die Lage-Signale der zumindest drei Lage-Sensoren und ein Temperatur-Signal bereitzustellen.
Elektromotor mit zumindest drei Lage-Sensoren und zumindest einem Temperatur-Sensor und einer Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zumindest drei Lage-Sensoren eine Rotorlage des Elektromotors erfassen und der zumindest eine Temperatur-Sensor eine Temperatur des Elektromotors erfasst.
Steuereinrichtung für einen Elektromotor, die eine Empfangseinheit (150) gemäß Anspruch 10 bis 12 aufweist.
Verwendung der Übertragungsvorrichtung (100, 200) gemäß Anspruch 1 bis 9, für ein Übertragen von Signalen von zumindest drei Lage-Sensoren und zumindest einem Temperatur-Sensor, wobei die zumindest drei Lage-Sensoren eine Rotorlage des Elektromotors erfassen und der zumindest eine Temperatur-Sensor eine Temperatur des Elektromotors erfasst, zur Steuerung des Elektromotors, basierend auf den übertragenen Sensorsignalen.