DE69824059T2 - Resolver mit Verlustfluxabsorber - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf elektrische Maschinen, und insbesondere auf einen neuen und verbesserten Drehmelder bei welchem ein Positionsfehler wegen Übersprechen beseitigt wird.
  • Ein einfacher Drehmelder weist ein Paar Primärwicklungen auf, die zueinander in einem rechten Winkel in einem Rotor angeordnet sind und zwei Sekundärwicklungen, die zueinander in einem rechten Winkel in einem Stator angeordnet sind. Wenn der Rotor durch eine mechanische Eingabe gedreht wird, wenn die Rotorwicklung mit einer Nenn-Eingangsspannung erregt wird, wird die Ausgangsspannung der einen Statorwicklung proportional zu dem Cosinus des Drehwinkels und die Ausgangsspannung der anderen Statorwicklung proportional zu dem Sinus des Drehwinkels sein.
  • Somit ist ein Drehmelder ein analoger trigonometrischer Funktionsgenerator in Gestalt eines Drehtransformators, welcher ein Wechselspannungs-Erregungssignal mit der mechanischen Drehung der Vorrichtung moduliert. Die elektrische Ausgabe des Drehmelders kann als Positions- und Geschwindigkeitsinformation verwendet werden. Drehmelder werden verwendet, um Vorrichtungen an bestimmte Positionen mit einer problemlosen und genauen Steuerung bzw. Regelung zu bewegen, zum Abtasten der Position mechanischer Vorrichtungen, zum Erzeugen von Geschwindigkeits- und Positionsdaten für Stellantriebsanwendungen bei Robotern, bei Werkzeugmaschinen und bei Luft- und Raumfahrtfahrzeugen, und zum Messen von Drehbewegungen an Stelle von Codiereinrichtungen.
  • Bei dem Drehmelder besteht die Notwendigkeit das elektrische Eingangserregungssignal auf die Rotorwicklungen zu übertragen. Anfänglich wurde dies durch die Verwendung einer Bürste und eines Gleitringschleifkontakts gemacht. Da die Bürste und der Gleitring lebensdauerbegrenzende Komponenten sind und eine Lärmquelle in rauen Umgebungen sein können, wurde ein bürstenloser Drehmelder entwickelt, in welchem ein Drehtransformator verwendet wird, um elektrische Erregung oder Energie auf den Rotor zu übertragen.
  • Eine bekannte Ausführung eines bürstenlosen Drehmelders ist in der EP-A-593,351 offenbart. Hierin ist eine Spule zwischen dem Drehtransformator und dem Drehmelder angeordnet, um dazwischen fließende Feldlinien zu blockieren.
  • Im Zusammenhang mit der Erfindung wurde herausgefunden, dass ein Übersprechen zwischen dem Drehtransformator und der Drehmelderwicklung in einem bürstenlosen Drehmelder einen Anstieg des Positionsfehlers in Gestalt einer Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position und der tatsächlichen mechanischen Position bei jeder Umdrehung des Drehmelderrotors erzeugen kann. Es wäre deshalb sehr wünschenswert, einen Drehmelder bereitzustellen, bei welchem jede Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position des Rotors und der tatsächlichen mechanischen Position des Rotors während jeder Drehmelderumdrehung so klein wie möglich gemacht wird. Dies muss durch einen relativ einfachen Aufbau erreicht werden, welcher wirtschaftlich herzustellen ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist deshalb eine Aufgabe zumindest der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, einen neuen und verbesserten Drehmelder bereitzustellen, der einen verringerten Positionsfehler aufweist.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe zumindest der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, einen bürstenlosen Drehmelder bereitzustellen, bei welchem jede Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position des Drehmelderrotors und der tatsächlichen mechanischen Position des Rotors während jeder Drehmelderumdrehung so klein wie möglich gemacht wird.
  • Ferner ist es eine Aufgabe zumindest der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, ein Übersprechen zwischen dem Drehtransformator und der Drehmelderwicklung in einem bürstenlosen Drehmelder zu verringern, um den Positionsfehler des Drehmelders, der aus derartigem Übersprechen entsteht, zu verringern.
  • Ferner ist es eine Aufgabe zumindest der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, solch einen Drehmelder bereitzustellen, welcher relativ einfach im Aufbau und wirtschaftlich herzustellen ist.
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung einen bürstenlosen Drehmelder bereit, umfassend:
    • a) ein Gehäuse;
    • b) einen Rotor, welcher drehbar in dem Gehäuse gelagert ist;
    • c) einen Drehtransformator innerhalb des Gehäuses;
    • d) einen Drehmelder innerhalb des Gehäuses;
    • e) eine Vorrichtung zum Absorbieren eines elektromagnetischen Flusses in dem Gehäuse zwischen dem Drehtransformator und dem Drehmelder zum Absorbieren eines elektromagnetischen Streuflusses von dem Drehtransformator,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flussabsorptionsvorrichtung ein erstes fluss-absorbierendes Element zum Absorbieren einer Hauptkomponente des elektromagnetischen Streuflusses aufweist, und ein zweites fluss-absorbierendes Element aus fenomagnetischem Material zum Absorbieren einer zusätzlichen Komponente des elektromagnetischen Streuflusses, um so jede Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position des Rotors und der tatsächlichen mechanischen Position des Rotors während jeder Drehung des Rotors zu verringern.
  • Die Fluss-Absorptionsvorrichtung kann ein leitendes Element umfassen, wie einen Kupferring oder -scheibe zwischen der Primärwicklung des Drehtransformators und der Statorwicklung des Drehmelders, so dass der Streufluss Wirbelströme in dem Ring erzeugt und dadurch den Streufluss absorbiert oder verringert. Zusätzlich kann das Element aus ferromagnetischem Material zwischen dem leitenden Ring und der Statorwicklung des Drehmelders bereitgestellt werden, um zusätzliche Anteile des Streuflusses zu absorbieren.
  • Die vorhergehenden und zusätzlichen Vorteile und charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden klar ersichtlich durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Ansprüche zusammen mit den einbezogenen Zeichnungen, wobei:
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
  • 1 eine Schnittansicht eines bürstenlosen Drehmelders gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine vergrößerte bruchstückhafte Schnittansicht eines Teils des Drehmelders aus 1 ist;
  • 3 ein Diagramm ist, das Fehlerkennlinien bürstenloser Drehmelder entsprechend dem Stand der Technik und gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 4 ein Diagramm ist, das Fehlerkennlinien bürstenloser Drehmelder aus dem Stand der Technik enthält; und
  • 5 ein Diagramm ist, das Fehlerkennlinien enthält und ferner Eigenschaften des Drehmelders gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Ausführliche Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsform
  • Zunächst bezugnehmend auf 1, ist dort ein bürstenloser Drehmelder gezeigt, der im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, welcher vom rahmenlosen hohlschaftigen Rotortyp ist. Der Drehmelder 10 ist veranschaulichend für verschiedene Formen bürstenloser Drehmelder, bei welchen die Erfindung anwendbar ist, einschließlich z.B. Drehmelder mit festen Rotorschäften und eingelassene Drehmelder. Der Drehmelder 10 umfasst ein metallisches oder eingekapseltes Gehäuse 12 und eine Öffnungsbohrung oder einen hohlen Rotorschaft 14, welcher in einer bekannten Weise drehbar in dem Gehäuse 12 befestigt ist. Der Rotor 14 ist aus Metall und hat Halterungen auf einem Schaft 16, der mit einer gestrichelten Linie in 1 gezeigt ist, um eine mechanische Getriebekupplung für das mechanische System bereitzustellen, in welchem der Drehmelder 10 verwendet wird.
  • Der Drehmelder 10, der vom bürstenlosen Typ ist, umfasst einen Drehtransformator, der allgemein mit 20 in 1 bezeichnet wird, der ein Primärelement 22, das durch das Gehäuse 12 getragen wird, und ein Sekundärelement 24 auf dem Rotor 14 umfasst und in Wirkverbindung mit dem Primärelement 22 steht. Insbesondere umfasst das Primärelement 22 eine Spule oder Wicklung 26, eine Rolle bzw. Haspel 28 und Schichten 30 aus Eisen oder ähnlichem ferromagnetischen Material. Das Primärelement 22 ist fest mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 12 in einer bekannten Weise befestigt und ist deshalb der Stator des Drehtransformators 20. Die elektrische Eingangserregung des Drehmelders ist an dem Primärelement 22 über Eingangsleitungen 32 angelegt, wodurch die Spule 26 als die Primärwicklung des Drehtransformators 20 dient. In ähnlicher Weise umfasst das Sekundärelement 24 eine Spule 36, eine Rolle bzw. Haspel 38 und Schichten 40 aus Eisen oder ähnlichem ferromagnetischen Material. In der gezeigten veranschaulichenden Anordnung ist das Sekundärelement 24 fest auf einer Hülse 42 befestigt, welche ihrerseits auf dem Rotor 14 befestigt ist. Das Sekundärelement 24 ist auf dem Rotor 14 angeordnet, um in einer fluss-verbindenden und somit Wirk-Beziehung mit dem Primärelement 22 des Transformators zu stehen. Somit dient die Spule 36 als Sekundärwicklung des Drehtransformators 20.
  • Der Drehmelder 10 enthält auch eine Drehmelder-Statorwicklung 52, die durch das Gehäuse 12 getragen wird, und eine Drehmelder-Rotorwicklung 54 auf dem Rotor 14 und die wirksam mit der Statorwicklung 52 verknüpft ist. Wie in 1 gezeigt, sind die Rotor- bzw. Statorwicklungen 52 und 54 des Drehmelders jeweils in dem Drehmelder 10 angebracht, um axial in einem Abstandsverhältnis zu dem Drehtransformator 20 bezüglich der gemeinsamen Längsachse des Gehäuses 10 und des Rotors 14 zu stehen. Die Statorwicklung 52 weist die Kombination einer Spule 58 und eines Blechpakets 60 auf, welches fest an der inneren Oberfläche des Gehäuses 12 in einer bekannten Weise befestigt ist. Die Schichten des Pakets 60 sind aus Eisen oder einem ähnlichen ferromagnetischen Material. Die Rotorwicklung 54 weist ebenfalls die Kombination einer Spule 64 und eines Blechpakets 66 auf, welches fest an dem Rotor 14 in einer bekannten Weise befestigt ist. Die Schichten des Pakets 66 sind aus Eisen oder einem ähnlichen ferromagnetischen Material. Die Wicklung 54 ist auf dem Rotor 14 angeordnet, um in einer fluss-verbindenden und somit wirksamen Beziehung mit der Drehmelder-Statorwicklung 52 zu stehen.
  • Das Sekundärelement 24 des Drehtransformators 20 ist mit der Drehmelder-Rotorwicklung 54 durch Leitungen 70 verbunden, wie in 1 gezeigt ist. Die elektrischen Ausgangssignale des Drehmelders sind in den Ausgangsleitungen 72 vorhanden, die mit der Drehmelder-Statorwicklung 52 verbunden sind, wie in 1 gezeigt ist. Somit dient die Wicklung 52 als die Ausgangswicklung des Drehmelders 10.
  • Der Drehmelder 10, wie er bis zu diesem Punkt beschrieben ist, ist charakteristisch für bürstenlose Drehmelder aus dem Stand der Technik. Beispielsweise ist ein bürstenloser, rahmenloser Drehmelder handelsüblich von Harowe Servo Controls, Inc. of West Chester, Pa. unter der Modellnummernbezeichnung 15BRCX-500 erhältlich. Während des Betriebes von solchen bürstenlosen Drehmeldern aus dem Stand der Technik führt der elektromagnetische Streufluss von dem Drehtransformator 20 zu der Drehmelder-Statorwicklung 52 zu einem Phänomen, das als Übersprechen zwischen dem Transformator und dem Drehmelder bekannt ist. Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass ein solcher Streufluss zu einem Drehmelder-Positionsfehler führen kann, in Gestalt einer Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position und der tatsächlichen mechanischen Position bei jeder Umdrehung des Drehmelderrotors. Dies wird z.B. durch die Kurve 80 in dem Diagramm aus 3 veranschaulicht, welches die Abweichung der angezeigten elektrischen Position des Drehmelders von der tatsächlichen mechanischen Position bei einer Umdrehung des Drehmelder-Rotorschafts zeigt. Somit tritt ein elektrischer Fehler von bis zu 22 Minuten an einem Punkt in jedem Umlauf des Betriebs des bürstenlosen Drehmelders aus dem Stand der Technik ein, aus welchem die Daten für die Kurve 80 erhalten wurden.
  • Die Daten für die Kurve 80 wurden erhalten durch das Befestigen eines Drehmelders in einer mechanischen Befestigung und durch Kopplung seines Schafts (oder Rotoranordnung, falls eine rahmenlose Vorrichtung) mit einem mechanischen Präzisionsteilkopf. Der Drehmelder wurde bei seiner berechneten Erregung angetrieben und die Stator-Ausgangswicklungen wurden mit einem Winkelpositionsanzeigegerät (Angle Position Indicator) (API) verbunden, welcher die Signale der Wicklungen elektronisch in eine abgeleitete Winkelposition umwandelt. Der Teilkopf wurde während einer Umdrehung in gleichen Winkelschrittweiten gedreht. Bei jeder inkrementellen Winkelposition des Teilkopfs wurde der abgelesene Messwert des API aufgezeichnet. Die Differenz zwischen der Position des Teilkopfs und dem abgelesenen Messwerten des API wurde als der Winkelfehler des Drehmelders angezeigt.
  • Das Positionsfehlerproblem des Drehmelders ist ferner in 4 veranschaulicht, welche Fehlerkurven beinhaltet, die in einer Weise ähnlich zu der von Kurve 80 erhalten wurden und welche Fehlerkennlinien für einen typischen Drehmelder aus dem Stand der Technik sind. Die durchgehende Kurve 82 zeigt den Fehler, der erhalten wird, wenn die Erregung direkt an die Drehmelder-Rotorwicklung angelegt wird statt über den Drehtransformator. Diese Anordnung kann nur in dem Labor getestet werden, aber sie veranschaulicht die Leistung, welche die Einheit erreichen kann, wenn der Streufluss des Drehtransformators nicht vorhanden ist. In anderen Worten begegnet man einem Fehler von weniger als etwa 5 Minuten über einem Hauptteil des Drehmelderumlaufs. Die gestrichelte Kurve 84 zeigt den Fehler, der bei der Standard-Drehmelderverbindung erhalten wird, bei der Leistung in den Drehtransformator eingespeist wird. Die gepunktete Kurve 86 repräsentiert die absolute Differenz zwischen diesen beiden Kurven und zeigt die Größenordnung des Effekts des Streuflusses des Drehtransformators bei der Positionsgenauigkeit der Vorrichtung an.
  • Erfindungsgemäß wird der Drehmelder 10 mit einer Vorrichtung zum Absorbieren eines elektromagnetischen Flusses in dem Gehäuse 12 zwischen dem Drehtransformator 20 und dem Drehmelder bereitgestellt, um den elektromagnetischen Streufluss von dem Drehtransformator zu absorbieren, um jegliche Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position des Rotors 14 und der tatsächlichen mechanischen Position des Rotors 14 während jeder Umdrehung zu verringern. Die Fluss-Absorptionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung stellt eine drastische und signifikante Verringerung bei einer derartigen Abweichung bereit, wie durch die Fehlerkurve 90 in 3 für den gleichen Drehmelder veranschaulicht ist, der verwendet wird, um Daten für die Kurve 80 zu erhalten, wobei der Drehmelder mit der Fluss-Absorptionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Wie durch die Kurve 90 angezeigt wird, ist der Positionsfehler oder die Abweichung deutlich auf weniger als 5 Minuten über einem Hauptteil bei jeder Umdrehung des Drehmelderrotors verringert.
  • Die Vorrichtung zum Absorbieren eines elektromagnetischen Flusses gemäß der vorliegenden Erfindung funktioniert, indem sie Wirbelströme in Reaktion auf den elektromagnetischen Streufluss von dem Rotortransformator 20 erzeugt, wobei die Wirbelströme dazu dienen, den Streufluss zu verringern. Um nun auf 2 Bezug zu nehmen, weist die Fluss-Absorptionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Element 100 aus einem Material insbesondere einem metallischen elektrischen Leiter vorzugsweise aus Kupfer auf, das ausgewählt wurde, um darin Wirbelströme zu erzeugen, wenn es einem elektromagnetischen Fluss ausgesetzt wird. In dem gezeigten Drehmelder ist das Element 100 in Gestalt eines Kupferrings, welcher innerhalb des Gehäuses 12 zwischen der Primärwicklung 22 des Drehtransformators und der Drehmelder-Statorwicklung 52 angeordnet ist. Der Ring 100 kann innerhalb des Gehäuses 12 auf verschiedene Weisen befestigt sein, und der in dem Drehmelder gezeigte Ring 100 ist mit einer ringförmigen Stirnfläche so angeordnet, dass er die äußerste der Primärwicklungsschichten 30 des Transformators berührt und damit zum Beispiel durch Bonden befestigt ist. Der Ring 100 ist in einer Ebene angeordnet, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung des elektromagnetischen Streuflusses ist, der von dem Drehtransformator 20 zu der Drehmelderwicklung fließt.
  • Während des Betriebs des Drehmelders 10 fließt der Streufluss, der von dem Drehtransformator 20 emittiert wird, in den Kupferring 100, in welchem Wirbelströme als Antwort auf den elektromagnetischen Fluss generiert werden, welcher den Fluss absorbiert, um dadurch den Betrag des Streuflusses vermindert, welcher die Drehmelderwicklung 52 erreichen kann. Somit ist das Übersprechen zwischen dem Drehtransformator 20 und der Drehmelderwicklung 52 verringert, wodurch der Positionsfehler des Drehmelders 10 verringert wird. Im Allgemeinen nimmt das Maß der Wirbelstromerzeugung, welche eine Folge von wechselndem Fluss bezüglich der Zeit in einem Leiter ist, mit steigender Frequenz zu. Drehmelder des hierin veranschaulichten Typs werden gewöhnlich mit Signalen bei einer Frequenz erregt, welche hoch genug ist, um eine Wirbelstromerzeugung in dem Ring 100 bei einem Pegel bereitzustellen, der ausreicht, den Streufluss signifikant zu vermindern, um den Grad der Fehlerreduzierung zu bieten, der durch die Kurve 90 in 3 veranschaulicht wird. Beispielsweise würde bei einer veranschaulichenden Größe 15 des bürstenlosen Drehmelders eine typische Dicke des Kupferrings 100 0,030 Inch sein. Da die Erregungsfrequenz abnimmt, muss die Dicke des Rings 100 wegen des Skintiefeneffektes (Skineffektes) erhöht werden, bei welchem der Fluss bei einer niedrigeren Frequenz tiefer in das Kupfermaterial eindringt.
  • Die vorhergehende Fluss-Absorption oder -Reduzierung und die daraus folgende Positionsfehlerreduzierung kann durch Bereitstellen einer zusätzlichen Fluss-Absorptionsvorrichtung in dem Drehmelder 10 verbessert werden. Wie in 2 gezeigt ist, ist die zusätzliche Fluss-Absorptionsvorrichtung in der Gestalt eines Elements 140 aus einem ferromagnetischen Material, das zwischen dem Ring 100 und der Drehmelder-Statorwicklung 52 angeordnet ist. Wegen der relativ höheren Permeabilität des Elements 140 im Vergleich zur umgebenden Luft, neigen Flusslinien dazu in dem Element 140 gebrochen und konzentriert zu werden. Der leitende Ring 100 verursacht eine Wirbelstromgenerierung als Antwort auf den angelegten Streufluss, wodurch die zeitveränderliche Komponente des Streuflusses von dem Drehtransformator 12 absorbiert oder verringert wird. Das Element 140 absorbiert sämtliche zusätzliche Komponenten des Streuflusses. In anderen Worten werden die Komponenten des Streuflusses, der durch das Element 140 absorbiert wird, zusätzlich zu den Hauptkomponenten des Streuflusses durch das Element 100 absorbiert. In dem gezeigten Drehmelder ist das Element 140 in der Gestalt einer dünnen ringähnlichen Platte aus ferromagnetischem Material und kann eine zusätzliche Schicht oder Schichten sein, die entweder ähnlich zu den Statorschichten 30 des Transformators oder den Drehmelderstatorschichten 60 ist/sind. Befriedigende Ergebnisse, die relativ niedrige Positionsfehler bei jeder Umdrehung des Drehmelderrotors umfassen, können mit einem Drehmelder erhalten werden, der nur das fluss-absorbierende Element 140 aufweist.
  • Der Drehmelder gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner durch die Fehlerkurven in 5 veranschaulicht, welche durch ein Verfahren ähnlich zu dem oben beschriebenen in Verbindung mit den 3 und 4 erhalten wurden. Die Kurve 130 zeigt den Fehler, der mit direkter Rotorerregung erhalten wurde, d.h. wenn die Erregung direkt an die Drehmelderrotorwicklung angelegt wird, statt an den Drehtransformator. Die Kurve 132 zeigt den Fehler, der erhalten wird, wenn der Drehmelder durch den Drehtransformator, d.h. die Standarddrehmelderverbindung, erregt wird. Die Kurve 134 zeigt den Fehler, der während der Standarddrehmelderverbindung, d.h. Erregung durch den Drehtransformator, und mit der Bereitstellung des Flussabsorptionsrings 100 erhalten wurde. Eine signifikante Verringerung des Positionsfehlers kann in 5 erkannt werden, wenn die Kurve 134 mit der Kurve 132 verglichen wird. Die Kurve 136 zeigt den Fehler, der während einer elektrischen Standarddrehmelderverbindung und mit Bereitstellung des fluss-absorbierenden Elements 140 allein erhalten wird, und Kurve 138 zeigt den Fehler, der während der elektrischen Standarddrehmelderverbindung erhalten wurde, wenn beide fluss-absorbierenden Elemente 100 und 140 in dem Drehmelder der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden. Die Kurve 138 demonstriert, dass mit Bereitstellung von beiden fluss-absorbierenden Elementen 100 und 140 gemäß der vorliegenden Erfindung der Positionsfehler nicht größer als etwa 5 Minuten bei jeder Umdrehung des Drehmelderrotors ist.
  • Die Verbesserung, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, ist sowohl bei Einzelgeschwindigkeits- und Mehrgeschwindigkeitsdrehmeldern als auch bei eingelassenen und rahmenlosen Drehmeldern anwendbar. Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung ist auch auf Drehmelder mit umgekehrtem Aufbau bzw. der Innenseite nach außen anwendbar, welche Außen-Rotorvorrichtungen sind. Bei diesem Typ Drehmelder ist der Stator ein inneres Bauteil und dreht sich nicht; der Rotor ist ein äußeres Bauteil und dreht sich. Das Primärelement des Drehtransformators ist noch auf dem Stator, so wie die Ausgangssignalwicklungen (Sinus und Cosinus). Die fluss-absorbierenden Elemente 100 und 140 sind zwischen der Primärwicklung des Transformators und den Ausgangs(stator)wicklungen angeordnet.
  • Es ist deshalb ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ihre beabsichtigten Aufgaben erfüllt. Der Drehmelder 10 der vorliegenden Erfindung zeigt eine drastische und signifikante Verringerung des Drehpositionsfehlers, der durch den Streufluss und das Übersprechen bei Drehmeldern aus dem Stand der Technik verursacht wird. Dies wird durch einen relativ einfachen Aufbau, welcher wirtschaftlich herzustellen ist, bereitgestellt.
  • Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurde, wurde dies zum Zwecke der Veranschaulichung, nicht der Einschränkung, gemacht.

Claims (11)

  1. Bürstenloser Drehmelder mit: a) einem Gehäuse (12); b) einem Rotor (14), welcher drehbar in dem Gehäuse (12) gelagert ist; c) einem Drehtransformator (20) innerhalb des Gehäuses (12); d) einem Drehmelder (52, 54) innerhalb des Gehäuses (12); e) eine Vorrichtung zum Absorbieren eines elektromagnetischen Flusses in dem Gehäuse (12) zwischen dem Drehtransformator (20) und dem Drehmelder (52, 54) zum Absorbieren eines elektromagnetischen Leck-Flusses von dem Drehtransformator (20), f) dadurch gekennzeichnet, dass die Fluss-Absorptionsvorrichtung ein erstes fluss-absorbierendes Element (100) zum Absorbieren einer Hauptkomponente des elektromagnetischen Leck-Flusses aufweist, und ein zweites fluss-absorbierendes Element (140) aus ferromagnetischem Material zum Absorbieren einer zusätzlichen Komponente des elektromagnetischen Leck-Flusses, um so jede Abweichung zwischen der angezeigten elektrischen Position des Rotors (14) und der tatsächlichen mechanischen Position des Rotors (14) während jeder Drehung des Rotors (14) zu verringern.
  2. Drehmelder nach Anspruch 1, wobei das erste fluss-absorbierende Element (100) ein Material aufweist, welches ausgewählt wurde, um Wirbelströme darin zu erzeugen, wenn es einem elektromagnetischen Fluss ausgesetzt wird.
  3. Drehmelder nach Anspruch 2, wobei das erste fluss-absorbierende Element (100) aus Kupfer ist.
  4. Drehmelder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehtransformator (20) eine erste Wicklung (22) aufweist, welche von dem Gehäuse (12) getragen wird, und eine zweite Wicklung (24) auf dem Rotor (14) und mit der ersten Wicklung (22) in Wirkverbindung; wobei der Drehmelder (10) weiter eine Vorrichtung aufweist zum Liefern einer elektrischen Anregung bei der ersten Transformatorwicklung (22), einer Drehmelderstatorwicklung (52), welche von dem Gehäuse (12) getragen wird, und einer Drehmelderrotorwicklung (54) auf dem Rotor (14) und in Wirkverbindung mit der Statorwicklung (52), und eine Vorrichtung zum Erhalten einer elektrischen Ausgabe von der Drehmelderstatorwicklung (52).
  5. Drehmelder nach Anspruch 4, wobei die fluss-absorbierende Vorrichtung zwischen der ersten Wicklung (22) des Drehtransformators (20) und der Drehmelderstatorwicklung (52) angeordnet ist.
  6. Drehmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite fluss-absorbierende Element (140) von dem ersten fluss-absorbierenden Element (100) beabstandet ist.
  7. Drehmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das zweite fluss-absorbierende Element (140) ein Element aus einem Material aufweist, welches ausgewählt ist, um einen elektromagnetischen Streufluss zu absorbieren.
  8. Drehmelder nach einem der obigen Ansprüche, wobei die ersten und zweiten fluss-absorbierenden Elemente (100, 140) im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung des elektromagnetischen Leck-Flusses angeordnet sind.
  9. Drehmelder nach einem der Ansprüche 4 bis 8, soweit sie direkt oder indirekt von Anspruch 4 oder Anspruch 5 abhängen, wobei das zweite fluss-absorbierende Element (140) zwischen dem ersten fluss-absorbierenden Element (100) und der Drehmelderstatorwicklung (52) angeordnet ist.
  10. Drehmelder nach einem der obigen Ansprüche, wobei mindestens eines der fluss-absorbierenden Elemente (100, 140) in der Form eines Ringes (100) ist, angeordnet in einer Ebene, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung des elektromagnetischen Leck-Flusses ist.
  11. Drehmelder nach einem der obigen Ansprüche, wobei das zweite fluss-absorbierende Element (140) die zusätzliche Komponente absorbiert durch das Brechen und Konzentrieren der Flusslinien.
DE69824059T 1997-03-07 1998-03-06 Resolver mit Verlustfluxabsorber Expired - Lifetime DE69824059T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/813,062 US6118201A (en) 1997-03-07 1997-03-07 Resolver with leakage flux absorber
US813062 1997-03-07

Publications (2)

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DE69824059T2 true DE69824059T2 (de) 2005-06-16

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ID=25211360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69824059T Expired - Lifetime DE69824059T2 (de) 1997-03-07 1998-03-06 Resolver mit Verlustfluxabsorber

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Country Link
US (1) US6118201A (de)
EP (1) EP0863383B1 (de)
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