DE10245409A1

DE10245409A1 - Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors

Info

Publication number: DE10245409A1
Application number: DE2002145409
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Schmidt
Original assignee: Prodema Antriebstechnik & Co KG GmbH; Prodema Antriebstechnik & GmbH
Current assignee: Prodema Antriebstechnik & Co KG GmbH; Prodema Antriebstechnik & GmbH
Priority date: 2002-09-28
Filing date: 2002-09-28
Publication date: 2004-04-08

Abstract

Eine Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors hat eine betätigbare, insbesondere manuell betätigbare, Stellvorrichtung, die ein Festteil und ein dazu relativ bewegliches Losteil umfaßt, dessen jeweilige Stellung gegenüber dem Festteil ein Parameter zur Erzeugung eines zugeordneten Steuersignals hat. Am Losteil ist ein Magnet angeordnet. Das Festteil weist einen Hallsensor auf, von dem der Magnet bei Bewegung des Losteils gegenüber dem Festteil mehr oder weniger beabstandet ist. Der Hallsensor ist ein Hallsensor des Typs, der seinem Abstand vom zugeordneten Magnet entsprechende Spannungswerte liefert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors, mit einer betätigbaren, insbesondere manuell betätigbaren Stellvorrichtung, die ein Festteil und ein dazu relativ bewegliches Losteil umfaßt, dessen jeweilige Stellung gegenüber dem Festteil ein Parameter zur Erzeugung eines zugeordneten Steuersignals ist.
Die Steuerung des Betriebes eines Elektromotors umfaßt das Ein- und Ausschalten der Stromzuführung zum Elektromotor sowie die Regelung der Drehzahl des eingeschalteten Elektromotors. Eine Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors erfordert somit einen Schalter sowie eine Stellvorrichtung, beispielsweise ein Potentiometer, dessen Grundkörper das Festteil bildet und dessen Stellknopf dem beweglichen Losteil entspricht. Die bekannten Einrichtungen zur Steuerung des Betriebes umfassen somit mehrere mechanisch arbeitende Bauteile, nämlich zum einen einen Schalter und zum anderen die Stellvorrichtung mit Festteil und Losteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors baulich zu vereinfachen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 12.

Dadurch, daß am Losteil ein Magnet angeordnet ist, und daß das Festteil einen Hallsensor aufweist, von dem der Magnet bei Bewegung des Losteils gegenüber dem Festteil mehr oder weniger beabstandet ist, kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors, insbesondere eines kollektorlosen Motors, auf einen Schalter verzichtet werden, denn das Losteil ist sowohl Schalter als auch gleichzeitig das für die Drehzahlregelung manuell betätigte Teil, von dessen Stellung gegenüber dem Festteil ein jeweils zugeordnetes Steuersignal abhängt.

Durch Variation des Abstandes zwischen Magnet und Hallsensor erfolgt die Drehzahlregelung, da ein Hallsensor des Typs verwendet wird, der dem Abstand zum Magneten entsprechende Spannungswerte liefern kann, die zu den vorgenannten Steuersignalen verarbeitet werden können. Dazu ist dem Hallsensor eine entsprechende Brückenschaltung zugeordnet, die mit besonderem Vorteil im Festteil angeordnet ist und von der aus eine Signalleitung zu der externen Einrichtung zum Steuern und Regeln des zugehörigen Elektromotors geführt ist.

Im wesentlichen ist die Stellvorrichtung als sogenannter „Taster" ausgebildet, mit dem Losteil als federbelastete Taste. Dabei kann eine Platine mit der dem Hallsensor zugeordneten Brückenschaltung in das Festteil integriert bzw. eingearbeitet werden. Vorzugsweise wird die Platine eingegossen.

Das Losteil ist mit Vorteil als Hohlstößel ausgebildet, bei dem innenseitig unter seiner Stirn der Magnet sitzt. Das Festteil weist einen Schaft auf, über den das als Hohlstößel vorliegende Losteil so gestülpt ist, daß Innenflächen der Stößelwände an den Außenflächen des Schaftes geführt sind. Die am freien Ende des Schaftes befindliche Kopffläche ist mit dem Hallsensor ausgerüstet und in den Schaft ist die vorbeschriebene Brückenschaltung integriert.

Zwischen Festteil und Losteil ist mit Vorteil eine Feder zur Rückstellung des betätigten Losteils angeordnet, wodurch die Funktion und Wirkungsweise der mechanischen Eigenschaften der Einrichtung zur Steuerung eines Elektromotors, wie gesagt einem Taster, entsprechen.

Die Feder kann eine Schraubenfeder sein, wobei Anschläge zur Begrenzung des Betätigungsweges des Losteiles vorgesehen sein können.

Die Anschläge können verstellbar ausgebildet sein, womit der Hubweg, d. h. die relative Bewegung zwischen Losteil und Festteil einstellbar bzw. justierbar wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung des Betriebes ist durch ihre vorbeschriebene Bauart nach außen weitgehend gekapselt. Die Führungsflächen von Losteil und Festteil, d. h. hier zwischen Hohlstößel und Schaft, können selbstverständlich auch noch mit entsprechenden Dichtungen ausgerüstet werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung des Betriebes ist damit hoch wasserdicht und könnte theoretisch auch eingetaucht unter Wasser funktionssicher arbeiten. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist somit prädestiniert für einen Einsatz an Bord von Schiffen, also für maritime Zwecke. Jedoch auch andere Einsatzgebiete sind durchaus denkbar, beispielsweise in Taucherschleusen oder sonstigen Räumen, die von Zeit zu Zeit geflutet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors. Nicht dargestellt ist die externe Elektronik, beispielsweise zur Versorgung des Elektromotors mit den der jeweiligen Drehzahl entsprechenden Spannungen. Hier dargestellt ist die Stellvorrichtung, die manuell betätigbar ist und deren Ausbildung einem an sich bekannten Taster sehr ähnlich ist.

Diese manuelle Stellvorrichtung umfaßt ein Festteil 2, das die Form einer Hülse aufweist. Mit 3 ist ein Kragenflansch bezeichnet, mit welchem das hülsenförmige Festteil 2 gegebenenfalls in einer Einbauöffnung in einer Wand eines Gehäuses befestigt werden kann. Von unten ist in das Festteil 2 ein Füllteil 4 eingesetzt oder eingegossen, das an seinem oberen freien Ende in einen Schaft 5 übergeht. Eine Platine 6 mit einer Brückenschaltung ist in das Füllteil 4, bzw. den Schaft 5 integriert. Eine am freien Ende des Schaftes 5 befindliche Kopffläche ist mit dem Hallsensor 8 ausgerüstet.

Das Losteil 9 ist als Hohlstößel ausgebildet, bei dem innenseitig unter seiner Stirn 10 ein Permanentmagnet 11 sitzt. Über den Schaft 5 des Festteils 2 ist das als Hohlstößel vorliegende Losteil 9 so gestülpt, daß Innenflächen 12 der Stößelwände an den Außenflächen 13 des Schaftes 5 geführt sind. Zwischen Festteil 2 und Losteil 9 ist die zur Rückstellung des betätigten Losteils 9 erforderliche Feder angeordnet, die hier als Schraubenfeder 14 vorliegt. Mit 15 sind Anschläge zur Begrenzung des Betätigungsweges des Losteils 9 gegenüber dem Festteil 2 bezeichnet.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Bei Eindrücken des Losteils 9 in das Festteil 2 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 14 wird der Anschlag bei 15 gelöst und der Permanentmagnet 11 wird dem Hallsensor 8 an der Stirnfläche 7 des Schaftes 5 genähert. Je nach Annäherung wird über die Brückenschaltung, welche von der Platine 6 getragen wird, ein vom Hallsensor geliefertes Signal in eine nicht weiter dargestellte Signalleitung zu einer ebenfalls nicht weiter dargestellten externen Einrichtung zum Steuern und Regeln eines Elektromotors geführt.

Claims

Einrichtung zur Steuerung des Betriebes eines Elektromotors, mit einer betätigbaren, insbesondere manuell betätigbaren Stellvorrichtung, die ein Festteil und ein dazu relativ bewegliches Losteil umfaßt, dessen jeweilige Stellung gegenüber dem Festteil ein Parameter zur Erzeugung eines zugeordneten Steuersignals ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Losteil (9) ein Magnet (11) angeordnet ist und daß das Festteil (2) einen Hallsensor (8) aufweist, von dem der Magnet (11) bei Bewegung des Losteils (9) gegenüber dem Festteil (2) mehr oder weniger beabstandet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallsensor (8) ein Hallsensor des Typs ist, der seinem Abstand vom zugeordneten Magnet (11) entsprechende Spannungswerte liefert.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hallsensor (8) eine entsprechende Brückenschaltung zugeordnet ist, die im Festteil (2) angeordnet ist und von der aus eine Signalleitung zu der externen Einrichtung zum Steuern und Regeln des zugehörigen Elektromotors geführt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung als sogenannter „Taster", mit dem Losteil (9) als federbelastete Taste, ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Losteil (9) als Hohlstößel ausgebildet ist, bei dem innenseitig unter seiner Stirn (10) der Magnet (11) sitzt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Festteil (2) einen Schaft (5) aufweist, über den das als Hohlstößel vorliegende Losteil (9) so gestülpt ist, daß Innenflächen (12) der Stößelwände an den Außenflächen (13) des Schaftes (5) geführt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine am freien Ende des Schaftes (5) befindliche Kopffläche (7) mit dem Hallsensor (8) ausgerüstet ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platine (6) mit der dem Hallsensor (8) zugeordneten Brückenschaltung in den Schaft (5) des Festteils (2) integriert, bzw. eingearbeitet, insbesondere eingegossen, ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Festteil (2) und Losteil (9) eine Feder zur Rückstellung des betätigten Losteils (9) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Schraubenfeder (14) ist.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (15) zur Begrenzung des Betätigungsweges des Losteils (9) vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (15), verstellbar ausgebildet sind.