DE9107498U1 - Electric machine - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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Description
A-3U 17.06.1991A-3U 17.06.1991
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor, mit einem Motorgehäuse, einem Rotor, einem Stator und einer Vorrichtung mit einem Elektronikteil für die Erfassung der Rotorlage und Drehzah I.The invention relates to an electrical machine, in particular a brushless DC motor, with a motor housing, a rotor, a stator and a device with an electronic part for detecting the rotor position and speed.
Bei den bi/sher bekannten elektrischen Maschinen vorstehend genannten Art sind für die zur Kommutierung erforderlichen Mittel, wie beispielsweise Hallmagnetgabelschranken, direktIn the previously known electrical machines of the type mentioned above, the means required for commutation, such as Hall magnetic fork barriers, are directly in den Motoren integriert. Diese bekannten Ausführungen weisen folgende Mängel auf. Die zur Kommutierung erforderlichen Mittel sind nur für spezielle Motoren und nicht für beliebige Motoren verwendbar. Die Kommutierung und die Drehzahlerfassung ist nicht in einer Vorrichtungintegrated in the motors. These known designs have the following defects. The means required for commutation can only be used for special motors and not for any motor. Commutation and speed detection are not integrated in one device vereinigt. Falls insbesondere elektronische Teile ausfallen, sind diese nur schwer austauschbar. Bei erforderlichem Austausch ist eine zeitaufwendige und schwierige Neujustage erforder Ii ch.If electronic parts in particular fail, they are difficult to replace. If replacement is necessary, time-consuming and difficult readjustment is required.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Kommutierung und Drehzahlerfassung für bürstenlose elektrische Maschinen zu schaffen, die leicht austauschbar ist, bei der am ersten Einbau nur eine einmalige und bei Austausch keine weitere Justage erforderlich ist und die fürThe invention is therefore based on the object of creating a commutation and speed detection system for brushless electric machines that is easily replaceable, that requires only one-time adjustment when first installed and no further adjustment when replaced, and that is suitable for jeden Motor dieser Art verwendbar ist.can be used with any engine of this type.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung außerhalb des Motorgehäuses auf der Motorwelle angeordnet und die Vorrichtung mit dem Motorgehäuse fest verbunden ist.According to the invention, this object is achieved in that the device is arranged outside the motor housing on the motor shaft and the device is firmly connected to the motor housing.
Durch diese kompakte Ausführung, wonach alle erforderlichen Mittel zur Kommutierung und Drehzahlerfassung kompakt in einem Gehäuse eingebaut sind und dieses direkt außerhalb desDue to this compact design, whereby all necessary means for commutation and speed measurement are compactly installed in a housing and this is located directly outside the
07 i.QR07 i.QR
A-0'«4 17.06.1991A-0'«4 17.06.1991
Motors austauschbar angebaut ist, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, diese MitteL in kurzer Zeit auszutauschen.Since the engine is interchangeably mounted, it is possible to replace these means in a short time without any difficulty.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Justagering, einen RotorteiL und einen Geber auf.Preferably, the device comprises an adjustment ring, a rotor part and a sensor.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungs form ist der Justagering fest mit dem Motorgehäuse verbunden.According to a particularly preferred embodiment, the adjustment ring is firmly connected to the motor housing.
/ In einer weiteren Ausführungsform weist der Justagering am/ In a further embodiment, the adjustment ring on the
Durch den Justagering ist es mögLich, diesen beim Ersteinbau einmaL justiert an das Motorgehäuse zu befestigen. Die Justage erfoLgt über am Umfang des Justagerings vorgesehene LangLöcher.The adjustment ring makes it possible to adjust it once and attach it to the motor housing during initial installation. The adjustment is carried out using the long holes provided on the circumference of the adjustment ring.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das RotorteiL einen ImpuLsbecher mit Lame LLen zur RotorLageerfassung und eine ImpuLstrommeL mit SchLitzenAccording to a further preferred embodiment, the rotor part has a pulse cup with blades for rotor position detection and a pulse drum with slots (Inkrementen) zur DrehzahLerfassung auf, wobei das RotorteiL fest mit der MotorweLLe verbunden ist.(increments) for speed detection, with the rotor part firmly connected to the motor shaft.
Das RotorteiL ist beispieLsweise über eine Paßfeder fest mit der WeLLe des Motors verbunden. Dieses RotorteiL trägtThe rotor part is, for example, firmly connected to the shaft of the motor via a key. This rotor part carries
einerseits einen mit LameLLen versehenen ImpuLsbecher/ der zur RotorLageerkennung dient. Andererseits umfasst das RotorteiL eine ImpuLstrommeL mit SchLitzen zur DrehzahLerfassung. 30on the one hand, a pulse cup with slats that is used to detect the rotor position. On the other hand, the rotor part includes a pulse drum with slots for detecting the speed. 30
Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Geber ein Gehäuse auf, welches Lösbar mit dem Justagering fest verbunden ist und worin eine Platine mit elektronischen Bausteinen zur RotorLageerkennung und zur DrehzahLerfassung angeordnet ist.In a further embodiment, the sensor has a housing which is detachably connected to the adjustment ring and in which a circuit board with electronic components for rotor position detection and speed detection is arranged.
A-3H 17.06.1991 A-3H 17.06.1991
Der Justagering ist fest mit dem Motorgehäuse verbunden. Auf diesem Justagering wird das Gehäuse des Gebers verschraubt. FaLLs ein Austausch der in dem Gehäuse befindLichen Elektronik erforderlich ist, wird lediglich das Gehäuse vom Justagering gelöst und ein neues Gehäuse mit Elektronik darauf gesetzt. Somit ist der Austausch ohne weitere Justage ermög licht.The adjustment ring is firmly connected to the motor housing. The housing of the sensor is screwed onto this adjustment ring. If the electronics in the housing need to be replaced, the housing is simply removed from the adjustment ring and a new housing with electronics is placed on top. This allows the replacement without any further adjustment.
Weiterhin &Lgr; st am Gehäuse des Gebers im Umfangsbereich eine
Aussparung vorgesehen, die formschlüssig zur Justage des
Gebers
in die Arretierung des Justagerings eingreift.Furthermore , a recess is provided on the housing of the sensor in the peripheral area, which is positively used for adjusting the sensor
engages the locking mechanism of the adjustment ring.
Zur Rotor Lageerkennung sind auf der Elektronikplatine mit den Lamellen des Impulsbechers zusammenwirkende Hallmagnetgabelschranken angeordnet.To detect the position of the rotor, Hall magnetic fork barriers are arranged on the electronic board that interact with the slats of the pulse cup.
Zur Drehzahlerfassung sind auf der ELektronikplatine mit den Schlitzen der Impulstrommel zusammenwirkende Lichtschranken vorgesehen.To measure the speed, light barriers are provided on the electronic board that interact with the slots of the pulse drum.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß ausfallgefährdete Teile (insbesondere die Elektronik) in einfacher Weise und in kurzer Zeit austauschbar sind, ohne daß eine Neujustage erforderlich ist.The advantages achieved with the invention lie in the fact that parts at risk of failure (in particular the electronics) can be replaced easily and in a short time without the need for readjustment.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zei gen:
30An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.
30
Fig. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorri chtungFig. 1 is a sectional view of the device according to the invention
91 0791 07
A-314 17.06.1991A-314 17.06.1991
Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung para le IL zur Motorwel LeFig. 2 a sectional view of the device para le IL to the motor shaft
In Fig. 1 ist die Motorwelle 26 mit dem Motorgehäuse 25 dargestellt. Außerhalb des Motors ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 angeordnet. Sie besteht aus dem Justagering 1, dem Rot/Orteil 2 und dem Geber 3. Der Justagering 1 istIn Fig. 1, the motor shaft 26 is shown with the motor housing 25. The device 100 according to the invention is arranged outside the motor. It consists of the adjustment ring 1, the rotary part 2 and the sensor 3. The adjustment ring 1 is mittels der Schrauben 22 über die Langlöcher 4 mit demusing the screws 22 through the slots 4 with the Motorgehäuse 25 fest verbunden. Auf dem Justagering 1 ist das Gehäuse 12 des Gebers 3 angeordnet. Das Gehäuse 12 weist mehrere Fortsätze 11 auf, die mit Bohrungen 7 versehen sind. Das Gehäuse 12 ist mittels der Schrauben 23 mit demMotor housing 25 is firmly connected. The housing 12 of the sensor 3 is arranged on the adjustment ring 1. The housing 12 has several extensions 11 which are provided with holes 7. The housing 12 is connected to the Justagering 1 verschraubt. Hierzu enthält der Justagering Bohrungen 5 sowie Vertiefungen in die beispielsweise Sechskantmuttern 24 eingeführt werden. Innerhalb des Gebers ist eine Elektronikplatine 14 vorgesehen. Die Elektronikplatine 14 trägt die zur LageerkennungAdjustment ring 1 is screwed on. For this purpose, the adjustment ring contains holes 5 and recesses into which, for example, hexagon nuts 24 are inserted. An electronic board 14 is provided inside the encoder. The electronic board 14 carries the position detection erforderlichen Hallmagnetgabelschranken 15 sowierequired Hall magnetic fork barriers 15 and Lichtschranken 16 und 16* (Fig. 2) . Diese Lichtschranken 16 und 16* sind zur Drehzahlerfassung bestimmt. Das Rotorinnenteil 21 ist beispielsweise mit der Paßfeder 20 fest mit Motorwelle 26 verbunden. Als wesentliche Teile weist dasLight barriers 16 and 16* (Fig. 2). These light barriers 16 and 16* are designed for speed detection. The rotor inner part 21 is firmly connected to the motor shaft 26, for example, with the key 20. The essential parts of the
Impulsbecher 18 auf. Der Impulsbecher 18 besteht vorzugsweise aus Stahlblech und besitzt mehrere, vorzugsweise 3, Lamellen 19, die sich durch die Hallmagnetgabelschranken 15 bewegen. Die Impulstrommel 17 weist eine Anzahl von Schlitzen,Impulse cup 18. The impulse cup 18 is preferably made of sheet steel and has several, preferably 3, lamellae 19 that move through the Hall magnet fork barriers 15. The impulse drum 17 has a number of slots, vorzugsweise 128, auf die sich durch die Lichtschranken 16 und 16* bewegen.preferably 128, which move through the light barriers 16 and 16*.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht eier erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 gezeigt, wobei der Justagering 1 nicht dargestellt ist. Die in Fig. 2 aufgeführten BezugszeichenIn Fig. 2, a top view of a device 100 according to the invention is shown, whereby the adjustment ring 1 is not shown. The reference numerals listed in Fig. 2 stimmen mit denen in Fig. 1 überein. Mit den Bezugszeichen 9correspond to those in Fig. 1. The reference numerals 9
A-814 17.06.1991A-814 17.06.1991
ist eine Durchführung für den Stecker 10 bezeichnet. Der Stecker 10 ist mit den Leitungen 13 verbunden/ die zu der Elektronik der ELektronikplatine 14 führen. Weiterhin ist eine zweite Lichtschranke 16' vorgesehen. Die Lichtschranken 16 und 16' sind elektrisch um vorzugsweise 90°a feedthrough for the plug 10 is designated. The plug 10 is connected to the cables 13/ which lead to the electronics of the electronic board 14. Furthermore, a second light barrier 16' is provided. The light barriers 16 and 16' are electrically adjustable by preferably 90° phasenversetzt angeordnet, um je Lichtschranke ein Signal zu erhalten, also insgesamt zwei Signale, die zueinander phasenverschoben sind. Durch geeignete Verknüpfung dieser Signale erhält man eine Verdoppelung der Impulse. Es können auch mehr oder weniger Gabe 11 ichtschranken bzw.arranged out of phase to receive one signal per light barrier, i.e. a total of two signals that are out of phase with each other. By combining these signals appropriately, the number of pulses is doubled. There can also be more or fewer light barriers or
Der in Fig. 3 dargestellte Justagering weist neben den zur Justage erforderlichen Langlöchern 4, die beispielsweise einen Bereich von +/- 8° überstreichen eine Arretierung 6The adjustment ring shown in Fig. 3 has, in addition to the slots 4 required for adjustment, which cover, for example, a range of +/- 8°, a locking mechanism 6 auf. Diese Arretierung 6 ist so geformt, daß sie spielfrei in die Aussparung 8 (siehe Fig. 2) des Gebergehäuses 12 eingreift.This locking mechanism 6 is shaped so that it engages without play in the recess 8 (see Fig. 2) of the sensor housing 12.
Ebenso ist eine weitere Ausführungsform denkbar, bei der der Geber so ausgebildet ist, daß die Hallmagnetgabelschranken bzw. die Lichtschranken am inneren Umfang des Gebergehäuses angeordnet sind und in Richtung der Rotorachse weisen. Die hierzu erforderlichen Lamellen bzw. Schlitze sind dann anAnother embodiment is also conceivable in which the sensor is designed in such a way that the Hall magnet fork barriers or the light barriers are arranged on the inner circumference of the sensor housing and point in the direction of the rotor axis. The lamellae or slots required for this are then scheibenförmigen Körpern angeordnet, die sich durch diearranged in disc-shaped bodies, which are separated by the Hallmagnetgabelschranken bzw. die Lichtschranken bewegen. Die Lamellen bzw. die Schlitze können sowohl auf zwei verschiedenen als auch auf einer Scheibe in geeigneter Weise ausgebi Idet sein.Hall magnetic fork barriers or the light barriers move. The slats or the slots can be designed in a suitable manner on two different discs or on one disc.
17.06.199117.06.1991
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Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE9107498U1 true DE9107498U1 (en) | 1991-09-26 |
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DE9107498U Expired - Lifetime DE9107498U1 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Electric machine |
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DE (1) | DE9107498U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0548490A1 (en) * | 1991-10-22 | 1993-06-30 | Heidolph-Elektro GmbH & Co. KG | Electronic rotation speed control for laboratory apparatus, especially magnetic stirrer |
DE4228899A1 (en) * | 1992-08-29 | 1994-03-03 | Thomson Brandt Gmbh | Multi-phase electric motor regulation system |
DE4439233A1 (en) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Boehringer Andreas | Encoder system for determining at least one of the three variables of rotational acceleration, angular velocity or angular position of a rotating component |
-
1991
- 1991-06-18 DE DE9107498U patent/DE9107498U1/en not_active Expired - Lifetime
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