EP3596812A1 - Ec-motor mit einem ringförmigen sensormagneten - Google Patents

Ec-motor mit einem ringförmigen sensormagneten

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Publication number
EP3596812A1
EP3596812A1 EP18708661.6A EP18708661A EP3596812A1 EP 3596812 A1 EP3596812 A1 EP 3596812A1 EP 18708661 A EP18708661 A EP 18708661A EP 3596812 A1 EP3596812 A1 EP 3596812A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring magnet
magnetic field
electronically commutated
field sensor
commutated motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18708661.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anette Klausmann
Steven Andrew Evans
Norbert Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3596812A1 publication Critical patent/EP3596812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the invention relates to an electronically commutated motor with a permanent magnet rotor having a rotor shaft and is coaxially surrounded by a stator having at least one stator winding, wherein the rotor shaft defines a rotation axis of the permanent magnet rotor and is rotatably mounted in at least two bearing points, which in Longitudinal direction of the rotation axis are spaced from each other.
  • Magnetic pill mounted over the axially spaced on a circuit board, a surface mounted magnetic field sensor is mounted.
  • the sensor e.g. two laterally magnetically sensitive semiconductor elements installed perpendicular to each other, so that the orientation of the magnetic field sensor to the magnetic pellet and thus the rotational position of the rotor shaft via a sine and a cosine output of the magnetic field sensor can be clearly determined.
  • This method of angular position detection can not be used if the shaft ends of the rotor shaft are damaged due to an underlying EC Motor application are not freely accessible and the surface normal of the circuit board for reasons of space must be oriented perpendicular to the rotor axis, since the low cost, marketable sensors are not able to detect magnetic fields whose field lines perpendicular to the silicon plane, ie the chip level of the magnetic field sensor.
  • a printed circuit board carrying a magnetic field sensor can not be aligned with conventional sensor magnets within the EC motor such that the surface normal of the printed circuit board is perpendicular to the longitudinal central axis the rotor shaft runs.
  • the invention relates to an electronically commutated motor with a permanent-magnet rotor, which has a rotor shaft and is coaxially surrounded by a stator having at least one stator winding, wherein the rotor shaft defines a rotation axis of the permanent-magnet rotor and is rotatably mounted in at least two bearing points, which are spaced apart in the longitudinal direction of the axis of rotation.
  • a ring magnet is arranged whose magnetization is formed near the surface in the region of an end face of the ring magnet oriented perpendicular to the axis of rotation and which is designed for radially oriented and continuous rotor position detection by means of at least one associated magnetic field sensor.
  • the magnetization preferably has at least one north pole, which is at least substantially circular-sector-shaped, and at least one south pole, which is at least substantially circular-sector-shaped.
  • a four-pole design of the ring magnet ie, each with two north and south poles, which are alternately formed circumferentially, is suitable, for example, for a rotor position detection of an electronically commutated motor whose rotor is equipped with four pole pairs.
  • the terms "South Pole” and "North Pole” in the context of the description do not define any geometrically sharply defined regions, but rather represent a maximum value of the flux density or the magnetic field strength in this region.
  • the at least one north pole and the at least one south pole are each formed circumferentially at least in regions in the end face of the ring magnet oriented perpendicular to the axis of rotation.
  • the ring magnet is formed in the axial direction at least partially hollow cylindrical or toroidal.
  • the magnetic field sensor is positioned tangentially to an outer circumferential surface of the ring magnet, wherein a predetermined radial distance between the magnetic field sensor and the outer circumferential surface of the ring magnet is smaller than half of an axial height of the ring magnet.
  • the magnetic field sensor is arranged axially off-center to an axial center plane of the ring magnet.
  • the uniqueness of the rotor position detection or an absolute rotation angle detection of the rotor shaft of the electronically commutated motor for optimal control of the coils of the at least one stator winding can be realized.
  • the magnetic field sensor is preferably a Hall-effect sensor or a magnetoresistive sensor.
  • the magnetic field sensor is plate-shaped and positioned parallel to an electrical circuit board.
  • the axial height of the ring magnet is preferably sized larger than an outer diameter of the ring magnet.
  • a disk-shaped hub region is substantially free of magnetization, and a base portion of the ring magnet lying axially below the end face is magnetized at least substantially tangentially.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an electronically commutated motor with the magnetic field sensor
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal section along the section line II-II of Fig. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic view of the rotor shaft with the two-pole magnetized ring magnet and the magnetic field sensor of FIG. 1 and FIG. 2,
  • FIG. 4 is a developed view of the ring magnet of FIG. 3 during magnetization, FIG.
  • FIG. 5 in accordance with the magnetization. 4 resulting magnetization in the case of the unwound representation of the ring magnet of FIG. 4, with an thereby resulting, approximately "garland-shaped" magnetic course of the magnetic flux density field lines and a detection plane of the magnetic field sensor, FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the ring magnet of FIG. 5 with a representative magnetic flux density field line.
  • FIG. 7 shows a section of the unwound outer circumferential surface of the ring magnet with the basic course of the magnetic field lines according to FIG. 1 to FIG. 6, which adjusts as a result of the magnetization of the ring magnet;
  • FIG. 8 shows a four-pole magnetization of the ring magnet of FIG. 3, FIG.
  • FIG 9 shows a diagram with the respective magnetic flux density B acting on the magnetic field sensor as a function of the respective rotational angle ⁇ of the rotor shaft or of the "unwound path" of the outer circumferential surface of the ring magnet
  • FIG 10 shows a diagram with the respective magnetic flux density B acting on the magnetic field sensor as a function of the respective rotational angle ⁇ of the rotor shaft or of the "unwound path" of the outer peripheral surface of the ring magnet.
  • Fig. 1 shows an electronically commutated motor 100, which is preferably designed to be axially flat design and is hereinafter consistently referred to by the term "EC motor”.
  • This preferably comprises at least one permanent-magnet rotor 120 with a cylindrical rotor shaft 122 which is coaxially surrounded by a stator 140 with at least one stator winding 142.
  • the rotor shaft 122 has an axis of rotation 130 and is illustratively rotatably received in first and second bearing points 124, 126.
  • the two bearing points 124, 126 are axially spaced from each other and in this case preferably positioned on both sides of the rotor 120 and the at least one stator winding 142.
  • a ring magnet 150 is preferably arranged non-rotatably whose magnetization 152 according to an embodiment near the surface as well as peripherally in the region of an oriented perpendicular to the rotation axis 130 annular end face 154 of the ring magnet 150 is formed.
  • the ring magnet 150 is preferably designed for radially oriented, continuous and preferably absolute position detection or measurement of a rotational angle ⁇ of the rotor 120 by means of at least one associated magnetic field sensor 200.
  • the magnetic field sensor 200 is for this purpose on an electrical
  • a rectangular coordinate system 170 with an x-axis, a y-axis and z-axis illustrates the relative position of all components in space, with the printed circuit board 202 extending parallel to the xy plane spanned by the coordinate system 170, including the magnetic field sensor 200 ,
  • FIG. 2 shows the magnetization 152 of the ring magnet 150 of FIG. 1, which is preferably essentially formed by a north pole N with a circular sector shape and a south pole S which is circular-sector-shaped and which here are semicircular only by way of example.
  • a central hub region 158 of the ring magnet Neten 150 preferably remains substantially free of any magnetization 152.
  • the north pole N and the south pole S are each formed in the end face 154 of the ring magnet 150 oriented orthogonally to the axis of rotation 130 of the rotor shaft 122.
  • a base portion 156 directed away from the end face 154 of the ring magnet 150, ie directed downward in FIG. 1, is magnetized at least substantially tangentially and serves for the field line termination of the magnetization 152.
  • the arranged on the circuit board 202 preferably plate-shaped or cuboid magnetic field sensor 200 is positioned in a parallel to the z-axis of the coordinate system 170 distance from RA to an outer circumferential surface 160 of the rotor shaft 122 rotatably mounted ring magnet 150.
  • the ring magnet 150 is preferably hollow cylindrical, as shown here only by way of example, but alternatively may also have a toroidal geometry. Of importance for the quality of rotor position detection is that the field lines of the magnetic field generated by the ring magnet 150 in the region of the magnetic field sensor 200 as parallel as possible to the XY plane of the coordinate system 170 and also enforce the magnetic field sensor 200 in the ideal case exclusively parallel.
  • FIG. 3 shows the rotor shaft 122 with the rotation axis 130 of FIG. 1, on which the ring magnet 150 of FIG. 1 and FIG. 2 is arranged non-rotatably by means of the preferably at least largely unmagnetized hub region 158.
  • An axial height h of the ring magnet 150 corresponds here only by way of example and without limiting the inventive generality about a radial width RB of the preferably near-surface magnetization 152 of the ring magnet 150 with the respective sector-shaped north and south pole N, S.
  • the magnetic field sensor 200 for rotor position detection or for measuring the absolute rotation angle ⁇ of the rotor shaft 122 arranged on the printed circuit board 202 of FIG. 2 is preferably positioned in the radial distance RA to the cylindrical outer jacket surface 160 of the ring magnet 150 in space.
  • Point-shaped, magnetically sensitive measuring zone 204 of the magnetic field sensor 200 is arranged to achieve optimum rotor position detection at an axial distance ⁇ h or offset to an axial center plane 162 of the ring magnet 150. This means that the magnetic field sensor 200 is approximately at the axial height of a peripheral edge 164 of the end face
  • the distance RA is preferably less than half the axial height h of the ring magnet 150.
  • the magnetic field sensor 200 may be realized, for example, with a Hall effect sensor or with a magnetoresistive sensor.
  • the coordinate system 170 illustrates the position of the individual components relative to one another in space.
  • FIG. 4 shows the ring magnet 150 of FIG. 3 during magnetization.
  • a developed in the plane of (total) circumferential length of the ring magnet 150 and the outer circumferential surface 160 thereof is preferably TT-DA, wherein the
  • a "girland-shaped" profile of the magnetic flux density according to the invention is generated, which is indicated here only schematically with a field line 300.
  • Fig. 5 shows that in accordance with the magnetization. 4 resulting in an approximately "garland-shaped" magnetic course of the magnetic flux density field line and a detection plane of the magnetic field sensor 200 of FIG. 1 and FIG. 2.
  • the unwinding of the outer circumferential surface 160 of the ring magnet 150 has the circumferential length
  • a detection plane 210 in which the measurement zone of the magnetic field sensor (see reference numerals 200, 204 in FIG. 3) does not extend within the center plane 162 of the ring magnet 150 is an absolute rotor position detection or unique measurement of the current rotation angle of the ring magnet To enable rotor.
  • the base portion 156 of the ring magnet 150 remains predominantly at least comparatively weak and magnetized substantially tangentially.
  • FIG. 6 shows the ring magnet 150 of FIG. 5 having a representative magnetic flux density field line. Near the surface in the area of the front side 154 of the
  • Ring magnet 150 the magnetization 152 is formed with the circular sector-shaped north pole N and the circular sector-shaped south pole S, wherein the resulting flux density by means of a representative field line 300 is shown only schematically.
  • the respective circular-sector-shaped north and south pole N, S each extend circumferentially over about 180 °. Due to the largely magnetization-free hub region 158, which is coaxially enclosed by the outer circumferential surface 160, a cylindrical passage bore 166 for attachment of the ring magnet 150 to the rotor shaft of the electronically commutated motor 100 of FIG. 1 runs centrally to the longitudinal central axis 130.
  • FIG. 7 shows a section of the unwound outer circumferential surface 160 of the ring magnet 150 of FIG. 4 with the basic profile of the magnetic field lines as a result of the magnetization of the ring magnet 150 according to FIGS. 2 to 6.
  • the north pole N and the south pole S are preferred essentially only in the region of a near-surface magnetization zone 168 of the front side 154 of the ring magnet 150, which discloses the considerably higher density of the field lines 300 of the magnetic flux density in this zone.
  • the invention "garland-shaped" course of the field lines 300 gem. Fig. 4 in each case starting from the end face 154 shown.
  • the course of the field lines 300 of the north and south poles N, S corresponds, for example, approximately to a family of six sine half-waves or cosine waves.
  • Half waves with disproportionately increasing amplitude across the longitudinal direction The outer circumferential surface 160 of the ring magnet 150.
  • the field lines 300 in this case extend partially outside the ring magnet 150, whose outer circumferential surface 160 has the axial height h.
  • the magnetization zone 168 is adjoined in the axial direction by the largely at least comparatively weak and substantially tangentially magnetized base section 156 of the ring magnet
  • the base section 156 which is extensively magnetized at least comparatively weakly and substantially tangentially, serves to complete the field magnetization 152.
  • corresponding flux density signals "tangentially” and “axially” outside the ring magnet 150 are as a rule asymmetric as being usable: a corresponding axial field component is almost completely absent.
  • FIG. 8 shows an alternative, four-pole magnetization 180 of the ring magnet 150 of FIG. 3.
  • the magnetization 180 of the ring magnet 150 preferably has two north poles N and two south poles S, two south-pole poles S as well as two north pole N each in a circle sector shape diametrically as well as near the surface in the region of
  • Front side 154 of the ring magnet 150 are formed.
  • the north and south poles N, S preferably each extend over a range of about 90 °.
  • the axial through bore 166 extends through the hub portion 158 of the ring magnet 150.
  • the magnetization 180 is particularly suitable for rotor position sensing of an EC motor with a four pole, permanent magnet rotor.
  • FIG. 9 shows a diagram with the respective magnetic flux density B acting on the magnetic field sensor 200 of FIG. 2 as a function of the respective rotational angle ⁇ of the rotor shaft 122 of FIG. 2 and of the "unwound path" of FIG
  • the six smooth, approximately sinusoidal curves B x i 6 represent the course of a peripheral component B x of the magnetic flux density B generated by the ring magnet 150 as a function of the respective rotor position or the absolute rotation angle ⁇ of the Rotor 120 of FIG. 1, in each case depending on the distance RA of the magnetic field sensor 200 from the upper circumferential edge of the ring magnet 150.
  • the magnetic flux density in the region of the magnetic field sensor 200 decreases as the distance increases.
  • the distance RA of 3.75 mm permits a clear measurement of the angle of rotation ⁇ or the resolution of the so-called "sine wave".
  • FIG. 10 shows a diagram with the respective magnetic flux density B acting on the magnetic field sensor 200 of FIG. 2 as a function of the respective rotational angle ⁇ of the rotor shaft 122 of FIG. 2 and of the "unwound path" of the outer circumferential surface 160 of the ring magnet 150 of FIG 4.
  • Fig. 10 corresponds - except for the scaling of the flux density B on the vertical axis - substantially to the diagram of Fig. 9, wherein between the peripheral components B X7 10 and the axial components B y7 , ... io the
  • the optimum distance RA is 3.75 mm, since both components B X7 and B Y7 of the flux density B are maximal and no undesired sine-cosine ambiguity occurs.
  • the ripples, ie the harmonic content of the curves B y7 ,..., Io decreases with increasing distance RA, so that the curves B y7 ,... Io always become more sinusoidal, although the strength of the flux density B also significantly reduced.
  • the EC motor according to the invention with a rotor position detection by means of magnetic field sensing by a surface magnetization-magnetized ring magnet or a torus magnet and a magnetic field sensor is particularly suitable for axially flat-mounted drives, such as in motor vehicles as Wegversteller, windows, sunroof actuators, Tailgate plate, door closer, windscreen wipers, etc. find application.

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Abstract

Bei einem elektronisch kommutierten Motor mit einem permanenterregten Rotor der eine Rotorwelle (122) aufweist und koaxial von einem Stator umgeben ist, der mindestens eine Statorwicklung aufweist, wobei die Rotorwelle (122) eine Rotationsachse (130) des permanenterregten Rotors definiert und in mindestens zwei Lagerstellen drehbar gelagert ist, die in Längsrichtung der Rotationsachse (130) voneinander beabstandet sind, ist auf der Rotorwelle (122) ein Ringmagnet (150) angeordnet, dessen Magnetisierung (152) oberflächennah im Bereich einer senkrecht zur Rotationsachse (130) orientierten Stirnseite (154) des Ringmagneten (150) ausgebildet ist und die zur radialorientierten und kontinuierlichen Rotorstellungserfassung mittels mindestens eines zugeordneten Magnetfeldsensors (200) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Titel
EC-Motor mit einem ringförmigen Sensormagneten Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten Motor mit einem permanenterregten Rotor, der eine Rotorwelle aufweist und koaxial von einem Stator umgeben ist, der mindestens eine Statorwicklung aufweist, wobei die Rotorwelle eine Rotationsachse des permanenterregten Rotors definiert und in mindestens zwei Lagerstellen drehbar gelagert ist, die in Längsrichtung der Rotationsachse voneinander beabstandet sind.
Bei elektronisch kommutierten Motoren (s.g. "EC-Motoren") mit permanenterreg- tem Rotor ist es erforderlich, für eine geeignete elektronische Kommutierung zu jedem Zeitpunkt die exakte Rotorstellung bzw. absolute Drehwinkellage des permanenterregten Rotors in Relation zu entsprechenden Statorspulen eines zugeordneten, elektronisch kommutierten Stators zu erfassen, um eine geeignete Bestromung der Statorspulen mittels einer elektronischen Steuereinrichtung steuern zu können. Üblicherweise wird hierzu an einem freien Ende der Rotorwelle des Rotors ein senkrecht zu dieser, homogen magnetisierter, scheibenförmiger Sensormagnet bzw. eine s.g. "Magnetpille" befestigt, über der axial beabstandet auf einer Leiterplatte ein oberflächenmontierter Magnetfeldsensor angebracht wird. In dem Sensor sind z.B. zwei lateral magnetisch sensitive Halblei- terelemente senkrecht zueinander verbaut, so dass die Ausrichtung des Magnetfeldsensors zur Magnetpille und somit die Drehwinkellage der Rotorwelle über ein Sinus- und ein Cosinus-Ausgangssignal des Magnetfeldsensors eindeutig ermittelt werden kann.
Diese Methode zur Drehwinkellageerkennung kann nicht angewendet werden, wenn die Wellenenden der Rotorwelle aufgrund einer zugrundeliegenden EC- Motor-Anwendung nicht frei zugänglich sind und die Flächennormale der Leiterplatte aus Platzgründen senkrecht zur Rotorachse orientiert sein muss, da die kostengünstigen, marktgängigen Sensoren nicht in der Lage sind, Magnetfelder zu detektieren, deren Feldlinien senkrecht zur Silizium-Ebene, d.h. der Chip- Ebene des Magnetfeldsensors verlaufen. Da die Chip-Ebene bei oberflächenmontierten Bauelementen, d.h. SMD-Komponenten, üblicherweise parallel zur Leiterplatte orientiert ist, kann eine einen Magnetfeldsensor tragende Leiterplatte beim Einsatz von konventionellen Sensormagneten innerhalb des EC-Motors nicht so ausgerichtet werden, dass die Flächennormale der Leiterplatte senkrecht zur Längsmittelachse der Rotorwelle verläuft.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen elektronisch kommutierten Motor mit einem perma- nenterregten Rotor, der eine Rotorwelle aufweist und koaxial von einem Stator umgeben ist, der mindestens eine Statorwicklung aufweist, wobei die Rotorwelle eine Rotationsachse des permanenterregten Rotors definiert und in mindestens zwei Lagerstellen drehbar gelagert ist, die in Längsrichtung der Rotationsachse voneinander beabstandet sind. Auf der Rotorwelle ist ein Ringmagnet angeord- net, dessen Magnetisierung oberflächennah im Bereich einer senkrecht zur Rotationsachse orientierten Stirnseite des Ringmagneten ausgebildet ist und der zur radialorientierten und kontinuierlichen Rotorstellungserfassung mittels mindestens eines zugeordneten Magnetfeldsensors ausgebildet ist. Infolgedessen ist auch bei einem z. B. aus baulichen Gründen außerhalb der Wellenenden der Rotorwelle zu positionierenden Magnetfeldsensors, z. B. eines Sensormagneten, eine absolute Rotorlageerkennung bzw. Drehwinkeldetektion der Rotorwelle bei dem elektronisch kommutierten Motor möglich. Ein in axialer Richtung an die Stirnseite angrenzender Basisabschnitt des Ringmagneten ist hinge- gen weitgehend magnetisierungsfrei.
Bevorzugt weist die Magnetisierung mindestens einen zumindest im Wesentlichen kreisringsektorförmigen Nordpol und mindestens einen zumindest im Wesentlichen kreisringsektorförmigen Südpol auf. Infolgedessen ist eine einfache Aufmagnetisierung des Ringmagneten gegeben. Eine vierpolige Ausführung des Ringmagneten, d.h. jeweils mit zwei Nord- und Südpolen, die umfangsseitig jeweils abwechselnd ausgebildet sind, bietet sich beispielsweise für eine Rotorlageerkennung eines elektronisch kommutierten Motors an, dessen Rotor mit vier Polpaaren ausgestattet ist. Die Begriffe "Südpol" und "Nordpol" definieren im Kontext der Beschreibung keine geometrisch scharf begrenzten Bereiche, sondern stehen vielmehr für einen Höchstwert der Flussdichte bzw. der magnetischen Feldstärke in diesem Bereich.
Bevorzugt sind der mindestens eine Nordpol und der mindestens eine Südpol jeweils umfangsseitig zumindest bereichsweise in der senkrecht zur Rotationsachse orientierten Stirnseite des Ringmagneten ausgebildet.
Somit kann eine zuverlässige Detektion der absoluten Rotorlage mittels des Ringmagneten gewährleistet werden.
Im Fall einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Ringmagnet in axialer Richtung zumindest abschnittsweise hohlzylindrisch oder torusförmig ausgebildet.
Infolgedessen sind eine fertigungstechnisch einfache Herstellbarkeit des Ringmagneten sowie insbesondere dessen effiziente Integration in axial flach bauende elektrische Antriebe gegeben.
Nach Maßgabe einer Ausgestaltung ist der Magnetfeldsensor tangential zu einer Außenmantelfläche des Ringmagneten positioniert, wobei ein vorgegebener Radialabstand zwischen dem Magnetfeldsensor und der Außenmantelfläche des Ringmagneten kleiner als die Hälfte einer axialen Höhe des Ringmagneten ist.
Infolgedessen ist eine gute Signalstärke des Magnetfeldsensors zu erwarten, die eine verlässliche Detektion der absoluten Rotorlage des elektronisch kommutierten Motors gestattet.
Bevorzugt ist der Magnetfeldsensor axial außermittig zu einer axialen Mittelebene des Ringmagneten angeordnet. Hierdurch ist die Eindeutigkeit der Rotorlageerkennung bzw. eine absolute Drehwinkelerkennung der Rotorwelle des elektronisch kommutierten Motors zur optimalen Ansteuerung der Spulen der mindestens einen Statorwicklung realisierbar.
Bevorzugt ist der Magnetfeldsensor ein Hall-Effekt-Sensor oder ein magnetore- sistiver Sensor.
Hierdurch kann auf marktübliche und kostengünstige Sensorik zur Realisierung der elektronischen, berührungslosen Rotorlageerkennung des elektronisch kommutierten Motors zurückgegriffen werden.
Vorzugsweise ist der Magnetfeldsensor plattenförmig ausgebildet und parallel zu einer elektrischen Leiterplatte positioniert.
Infolgedessen ist eine kostengünstige Fertigung der elektronischen Rotorlageerkennung bei einer zugleich reduzierten maximalen Baugröße des elektronisch kommutierten Motors möglich.
Nach Maßgabe einer Ausgestaltung ist die axiale Höhe des Ringmagneten vorzugsweise größer bemessen als ein Außendurchmesser des Ringmagneten.
Infolgedessen lassen sich verbesserte Messergebnisse hinsichtlich der Rotorla- gedetektion des elektronisch kommutierten Motors erzielen.
Vorzugsweise ist ein scheibenförmiger Nabenbereich im Wesentlichen frei von einer Magnetisierung und ein axial unterhalb der Stirnseite liegender Basisabschnitt des Ringmagneten ist zumindest im Wesentlichen tangential magnetisiert.
Hierdurch ergibt sich ein vorteilhafter Kompromiss zwischen einem sinusförmigen Verlauf eines von dem Magnetfeldsensor gelieferten elektronischen Messsignals und der von diesem auswertbaren magnetischen Flussdichte bzw. Magnetfeldstärke des Ringmagneten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen elektronisch kommutierten Motor mit dem Magnetfeldsensor,
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt entlang der Schnittlinie II-II von Fig. 1 ,
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Rotorwelle mit dem zweipolig magnetisier- ten Ringmagneten und dem Magnetfeldsensor von Fig. 1 und Fig. 2,
Fig. 4 eine abgewickelte Darstellung des Ringmagneten von Fig. 3 während des Aufmagnetisierens,
Fig. 5 die sich durch das Aufmagnetisieren gem. Fig. 4 ergebende Magnetisierung im Fall der abgewickelten Darstellung des Ringmagneten von Fig. 4, mit einem sich hierdurch ergebenden, näherungsweise "girlandenförmigen" magnetischen Verlauf der Feldlinien der magnetischen Flussdichte sowie einer Detektionsebene des Magnetfeldsensors,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Ringmagneten von Fig. 5 mit einer repräsentativen Feldlinie der magnetischen Flussdichte,
Fig. 7 einen Ausschnitt der abgewickelten Außenumfangsfläche des Ringmagneten mit dem prinzipiellen Verlauf der sich infolge der Aufmagnetisierung des Ringmagneten einstellenden magnetischen Feldlinien gemäß Fig. 1 bis Fig. 6,
Fig. 8 eine vierpolige Aufmagnetisierung des Ringmagneten von Fig. 3,
Fig. 9 ein Diagramm mit der jeweils auf den Magnetfeldsensor einwirkenden magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel φ der Rotorwelle bzw. des "abgewickelten Weges" der Außenumfangsfläche des Ringmagneten, und Fig. 10 ein Diagramm mit der jeweils auf den Magnetfeldsensor einwirkenden magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel φ der Rotorwelle bzw. des "abgewickelten Weges" der Außenumfangsflä- che des Ringmagneten.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt einen elektronisch kommutierten Motor 100, der bevorzugt axial flach bauend ausgestaltet ist und im Folgenden durchgängig mit dem Begriff "EC- Motor" bezeichnet wird. Dieser umfasst vorzugsweise zumindest einen permanenterregten Rotor 120 mit einer zylindrischen Rotorwelle 122, der koaxial von einem Stator 140 mit mindestens einer Statorwicklung 142 umgeben ist. Die Rotorwelle 122 weist eine Rotationsachse 130 auf und ist beispielhaft in einer ersten und zweiten Lagerstelle 124, 126 drehbar aufgenommen. Die beiden Lager- stellen 124, 126 sind axial zueinander beabstandet und hierbei bevorzugt beidseits des Rotors 120 und der mindestens einen Statorwicklung 142 positioniert.
Auf der Rotorwelle 122 ist bevorzugt ein Ringmagnet 150 drehfest angeordnet, dessen Magnetisierung 152 gemäß einer Ausführungsform oberflächennah so- wie peripher im Bereich einer senkrecht zur Rotationsachse 130 orientierten kreisringförmigen Stirnseite 154 des Ringmagneten 150 ausgebildet ist. Der Ringmagnet 150 ist bevorzugt zur radialorientierten, kontinuierlichen sowie vorzugsweise absoluten Stellungserfassung bzw. Messung eines Drehwinkels φ des Rotors 120 mittels mindestens eines zugeordneten Magnetfeldsensors 200 aus- gebildet. Der Magnetfeldsensor 200 ist zu diesem Zweck auf einer elektrischen
Leiterplatte 202 bzw. Platine zusammen mit einer nicht dargestellten elektronischen Auswerteeinheit montiert. Ein rechtwinkliges Koordinatensystem 170 mit einer x-Achse, einer y-Achse sowie z-Achse verdeutlicht die relative Lage sämtlicher Komponenten zueinander im Raum, wobei die Leiterplatte 202 unter Ein- schluss des Magnetfeldsensors 200 parallel zu der vom Koordinatensystem 170 aufgespannten xy-Ebene verläuft.
Fig. 2 zeigt die Magnetisierung 152 des Ringmagneten 150 von Fig. 1 , die bevorzugt im Wesentlichen von einem kreisnngsektorförmigen Nordpol N sowie einem kreisnngsektorförmigen Südpol S ausgebildet ist, die hier lediglich beispielhaft jeweils halbkreisringförmig sind. Ein zentraler Nabenbereich 158 des Ringmag- neten 150 bleibt hierbei vorzugsweise im Wesentlichen frei von jeglicher Magnetisierung 152. Der Nordpol N sowie der Südpol S sind jeweils in der orthogonal zur Rotationsachse 130 der Rotorwelle 122 orientierten Stirnseite 154 des Ringmagneten 150 ausgebildet. Ein von der Stirnseite 154 des Ringmagneten 150 weggerichteter, d.h. in Fig. 1 nach unten gerichteter Basisabschnitt 156 ist zumindest im Wesentlichen tangential magnetisiert und dient zum Feldlinienschluss der Magnetisierung 152.
Der auf der Leiterplatte 202 angeordnete, vorzugsweise plattenförmige bzw. quaderförmige Magnetfeldsensor 200 ist in einem parallel zur z-Achse des Koordinatensystems 170 definierten Abstand von RA zu einer Außenmantelfläche 160 des auf der Rotorwelle 122 drehfest angeordneten Ringmagneten 150 positioniert. Der Ringmagnet 150 ist vorzugsweise, wie hier lediglich exemplarisch dargestellt, hohlzylindrisch ausgebildet, kann alternativ aber auch eine torusförmige Geometrie aufweisen. Von Bedeutung für die Güte der Rotorstellungserfassung ist, dass die Feldlinien der vom Ringmagneten 150 hervorgerufenen magnetischen Flussdichte im Bereich des Magnetfeldsensors 200 möglichst parallel zur XY-Ebene des Koordinatensystems 170 verlaufen und auch den Magnetfeldsensor 200 im Idealfall ausschließlich parallel durchsetzen.
Fig. 3 zeigt die Rotorwelle 122 mit der Rotationsachse 130 von Fig. 1 , auf der der Ringmagnet 150 von Fig. 1 und Fig. 2 mittels des vorzugsweise zumindest weitgehend unmagnetisierten Nabenbereichs 158 drehfest angeordnet ist. Eine axiale Höhe h des Ringmagneten 150 entspricht hier lediglich exemplarisch und ohne Beschränkung der erfinderischen Allgemeinheit ungefähr einer radialen Breite RB der bevorzugt oberflächennahen Magnetisierung 152 des Ringmagneten 150 mit dem jeweils kreisringsektorförmigen Nord- und Südpol N, S. Vorzugsweise, hier nicht dargestellt, ist die Höhe h des Ringmagneten 150 größer bemessen als dessen Außendurchmesser DA, woraus insgesamt eine eher hohlzylindrische bzw. röhrenförmige Bauform des Ringmagneten 150 resultiert.
Der auf der Leiterplatte 202 von Fig. 2 angeordnete Magnetfeldsensor 200 zur Rotorstellungserfassung bzw. zur Messung des absoluten Drehwinkels φ der Rotorwelle 122 ist bevorzugt in dem radialen Abstand RA zur zylindrischen Außen- mantelfläche 160 des Ringmagneten 150 im Raum positioniert. Eine hier lediglich aus Gründen der besseren zeichnerischen Darstellbarkeit halber annähernd punktförmig dargestellte, magnetisch sensitive Messzone 204 des Magnetfeldsensors 200 ist zur Erzielung einer optimalen Rotorstellungserfassung in einem axialen Abstand Äh bzw. Versatz verschoben zu einer axialen Mittelebene 162 des Ringmagneten 150 angeordnet. Dies bedeutet, dass der Magnetfeldsensor 200 ungefähr auf der axialen Höhe einer umlaufenden Kante 164 der Stirnseite
154 des Ringmagneten 150 verläuft. Der Abstand RA ist in diesem Zusammenhang bevorzugt kleiner als die Hälfte der axialen Höhe h des Ringmagneten 150. Der Magnetfeldsensor 200 kann beispielsweise mit einem Halleffekt-Sensor oder mit einem magnetoresistiven Sensor realisiert sein. Der Vollständigkeit halber veranschaulicht das Koordinatensystem 170 die Lage der einzelnen Komponenten zueinander im Raum.
Fig. 4 zeigt den Ringmagneten 150 von Fig. 3 beim Aufmagnetisieren. Eine in die Zeichenebene abgewickelte (Gesamt-)Umfangslänge I des Ringmagneten 150 bzw. der Außenmantelfläche 160 desselben beträgt bevorzugt TT- DA, wobei die
Höhe des Ringmagneten 150 wiederum h ist. Die Aufmagnetisierung des Ringmagneten 150 erfolgt beispielsweise mithilfe eines Nordmagnetkopfes 250 und eines Südmagnetkopfes 252, deren Breite lm in Längsrichtung jeweils der Gleichung lm=l/4 folgt. Der Abstand zwischen dem Nord- und dem Südmagnetkopf 250, 252 folgt ebenfalls der Beziehung lm=l/4. Durch diese Aufmagnetisierung wird ein erfindungsgemäß "girlandenförmiger" Verlauf der magnetischen Flussdichte erzeugt, der hier lediglich schematisch mit einer Feldlinie 300 angedeutet ist. Fig. 5 zeigt die sich durch das Aufmagnetisieren gem. Fig. 4 ergebende Magnetisierung im Fall der abgewickelten Darstellung des Ringmagneten 150 von Fig. 4, mit einem sich hierdurch ergebenden, näherungsweise "girlandenförmigen" magnetischen Verlauf der Feldlinie der magnetischen Flussdichte sowie einer Detektionsebene des Magnetfeldsensors 200 von Fig. 1 und Fig. 2. Die Abwick- lung der Außenmantelfläche 160 des Ringmagneten 150 weist die Umfangslänge
I sowie die Höhe h auf. Im Bereich der Stirnseite 154 sind durch das Aufmagnetisieren nach Maßgabe von Fig. 4 der oberflächennahe Nord- und Südpol N, S entstanden. Die resultierende magnetische Flussdichte ist lediglich mit einer Feldlinie 300 schematisch dargestellt. Von Bedeutung ist, dass eine Detektionsebene 210, in der die Messzone des Magnetfeldsensors liegt (vgl. Bezugsziffern 200, 204 in Fig. 3) nicht innerhalb der Mittelebene 162 des Ringmagneten 150 verläuft, um eine absolute Rotorstellungserfassung bzw. eindeutige Messung des aktuellen Drehwinkels des Rotors zu ermöglichen. Der Basisabschnitt 156 des Ringmagneten 150 bleibt vorwiegend zumindest vergleichsweise schwach und im Wesentlichen tangential mag- netisiert.
Fig. 6 zeigt den Ringmagneten 150 von Fig. 5 mit einer repräsentativen Feldlinie der magnetischen Flussdichte. Oberflächennah im Bereich der Stirnseite 154 des
Ringmagneten 150 ist die Magnetisierung 152 mit dem kreisringsektorförmigen Nordpol N und dem kreisringsektorförmigen Südpol S ausgebildet, wobei die resultierende Flussdichte mittels einer repräsentativen Feldlinie 300 lediglich schematisiert dargestellt ist.
Der jeweils kreisringsektorförmige Nord- und Südpol N, S erstrecken sich hierbei jeweils umfangsseitig über etwa 180°. Durch den weitgehend magnetisierungsfreien Nabenbereich 158, der koaxial von der Außenmantelfläche 160 umschlossen ist, verläuft zentrisch zur Längsmittelachse 130 eine zylindrische Durch- gangsbohrung 166 zur Befestigung des Ringmagneten 150 auf der Rotorwelle des elektronisch kommutierten Motors 100 von Fig. 1 .
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt der abgewickelten Außenmantelfläche 160 des Ringmagneten 150 von Fig. 4 mit dem prinzipiellen Verlauf der sich infolge der Aufmagnetisierung des Ringmagneten 150 einstellenden magnetischen Feldlinien gemäß Fig. 2 bis Fig. 6. Der Nordpol N und der Südpol S sind bevorzugt im Wesentlichen nur im Bereich einer oberflächennahen Magnetisierungszone 168 der Stirnseite 154 des Ringmagneten 150 ausgebildet, was die in dieser Zone erheblich höhere Dichte der Feldlinien 300 der magnetischen Flussdichte offen- bart.
Weiterhin ist der erfindungsgemäß "girlandenförmige" Verlauf der Feldlinien 300 gem. Fig. 4 jeweils ausgehend von der Stirnseite 154 dargestellt. Der Verlauf der Feldlinien 300 des Nord- und des Südpols N, S entspricht beispielhaft nähe- rungsweise jeweils einer Schar von sechs Sinus-Halbwellen bzw. Cosinus-
Halbwellen mit überproportional zunehmender Amplitude quer zur Längsrichtung der Außenmantelfläche 160 des Ringmagneten 150. Die Feldlinien 300 verlaufen hierbei teilweise außerhalb des Ringmagneten 150, dessen Außenmantelfläche 160 die axiale Höhe h aufweist. An die Magnetisierungszone 168 schließt sich in axialer Richtung der weitgehend zumindest vergleichsweise schwach und im Wesentlichen tangential magnetisierte Basisabschnitt 156 des Ringmagneten
150 an.
Wie bereits bei Fig. 2 beschrieben, dient der weitgehend zumindest vergleichsweise schwach und im Wesentlichen tangential magnetisierte Basisabschnitt 156 zum Feldlinienschluss der Magnetisierung 152. Dadurch sind in diesem Basisabschnitt 156 entsprechende Flussdichtesignale„tangential" und„axial" außerhalb des Ringmagneten 150 in der Regel zu asymmetrisch, als dass sie verwertbar wären: eine entsprechende axiale Feldkomponente fehlt beinahe vollständig. Durch eine Positionierung des Magnetfeldsensors (vgl. Bezugsziffern 200, 204 in Fig. 3) zwischen dem Basisabschnitt 156 und der Magnetisierungszone 168, bevorzugt über der gestrichelten Linie in Fig. 7, findet man erfindungsgemäß einen Bereich, in dem die Flussdichtesignale in axialer und tangentialer Richtung stark genug und hinreichend symmetrisch sind, um eine zweifelsfreie Rotorlageerkennung zu ermöglichen.
Fig. 8 zeigt eine alternative, vierpolige Aufmagnetisierung 180 des Ringmagneten 150 von Fig. 3. Die Magnetisierung 180 des Ringmagneten 150 weist abweichend von Fig. 3 bis Fig. 6 bevorzugt zwei Nordpole N sowie zwei Südpole S auf, wobei jeweils zwei kreisringsektorförmige Südpole S sowie zwei jeweils kreis- ringsektorförmige Nordpole N diametral sowie oberflächennah im Bereich der
Stirnseite 154 des Ringmagneten 150 ausgebildet sind. Umfangsseitig erstrecken sich die Nord- und Südpole N, S vorzugsweise jeweils über einen Wnkelbe- reich von etwa 90°. Koaxial zur Rotationsachse 130 und zum Ringmagneten 150 verläuft die axiale Durchgangsbohrung 166 durch den Nabenbereich 158 des Ringmagneten 150. Die Magnetisierung 180 eignet sich besonders für die Rotorstellungserfassung eines EC-Motors mit einem vierpoligen, permanenterregten Rotor.
Fig. 9 zeigt ein Diagramm mit der jeweils auf den Magnetfeldsensor 200 von Fig. 2 einwirkenden magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel φ der Rotorwelle 122 von Fig. 2 bzw. des "abgewickelten Weges" der Außenmantelfläche 160 des Ringmagneten 150 von Fig. 4. Die sechs glatten, näherungsweise sinusförmigen Kurvenverläufe Bxi 6 repräsentieren den Verlauf einer umfangsseitigen Komponente Bx der vom Ringmagneten 150 erzeugten magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit von der jeweiligen Rotorstellung bzw. des absoluten Drehwinkels φ des Rotors 120 von Fig. 1 , jeweils in Abhängigkeit von dem Abstand RA des Magnetfeldsensors 200 von der oberen umlaufenden Kante des Ringmagneten 150. Die sechs leicht gekräuselten, in etwa co- sinusförmigen Kurvenverläufe Byi 6 spiegeln denselben Sachverhalt für eine weitere Komponente By der magnetischen Flussdichte in axialer Richtung wieder (vgl. insb. Fig. 3, Bezugszeichen 150, 164, Koordinatensystem 170, 200, RA).
Den näheren Zusammenhang veranschaulicht die folgende Tabelle:
Tabelle 1 :
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, nimmt die magnetische Flussdichte im Bereich des Magnetfeldsensors 200 bei zunehmendem Abstand ab. Ausweislich der beiden Kurven BX3, BY3 des Diagramms ergibt sich, dass ab dem Abstand von RA = 3,75 mm die Messung der Komponente Bx und der Komponente By der vom Ring- magneten 150 erzeugten magnetischen Flussdichte B eindeutig (ambiguitätsfrei) jeweils einem Drehwinkel φ des Rotors 120 zur absoluten Rotorstellungserfassung des EC-Motors 100 von Fig. 1 zugeordnet wird, wobei die den Magnetfeldsensor 200 durchsetzenden magnetischen Flussdichten Bx, By annähernd gleich stark sind. Darüber hinaus erlaubt hier der Abstand RA von 3,75 mm eine eindeu- tige Messung des Drehwinkels φ bzw. die Auflösung der so genannten "Sinus-
Cosinus-Ambiguität" (Doppeldeutigkeit) des Magnetfeldsensors 200 bei einem vertretbaren Rechenaufwand. In der Regel entspricht der optimale Abstand RA der Hälfte der axialen Höhe bzw. Länge des Ringmagneten 150 (vgl. insb. Fig. 3, Bezugszeichen 150, h). Fig. 10 zeigt ein Diagramm mit der jeweils auf den Magnetfeldsensor 200 von Fig. 2 einwirkenden magnetischen Flussdichte B in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel φ der Rotorwelle 122 von Fig. 2 bzw. des "abgewickelten Weges" der 5 Außenmantelfläche 160 des Ringmagneten 150 von Fig. 4. Das Diagramm von
Fig. 10 korrespondiert - bis auf die Skalierung der Flussdichte B auf der vertikalen Achse - im Wesentlichen zum Diagramm von Fig. 9, wobei zwischen den um- fangsseitigen Komponenten BX7 10 und den axialen Komponenten By7,...io der
Flussdichte B und dem Abstand RA zwischen dem Ringmagneten 150 und der0 oberen Kanten des Magnetfeldsensors 200 der folgende tabellarische Zusammenhang besteht:
Tabelle 2:
5
Wiederum ergibt sich der optimale Abstand RA von 3,75 mm, da hierbei beide Komponenten BX7 und BY7 der Flussdichte B maximal sind und keine unerwünschte Sinus-Cosinus-Ambiguität auftritt. Die Kräuselungen, d.h. der Oberwellengehalt der Kurven By7,...io nimmt mit zunehmendem Abstand RA ab, so dass o die Kurven By7,...io immer sinusähnlicher werden, wobei sich allerdings die Stärke der vom Magnetfeldsensor 200 auswertbaren Flussdichte B gleichfalls signifikant vermindert.
Somit ergibt sich aus Tabelle 1 und Tabelle 2, dass der optimale Abstand RA 5 stets einen Kompromiss zwischen der Sinusförmigkeit der Kurven BY7 10, der
Feldstärke der am Magnetfeldsensor 200 anstehenden und von diesem zu erfassenden Flussdichte B und weiteren geometrisch-konstruktiven Randbedingungen darstellt. In Abhängigkeit von abweichenden Abmessungen und/oder Geometrien können sich daher von dem hier lediglich angeführten Ausführungsbeispiel völlig o andere Werte für den optimalen Abstand RA ergeben. Der erfindungsgemäße EC-Motor mit einer Rotorstellungserfassung mittels Mag- netfeldsensierung durch einen oberflächenah-peripher magnetisierten Ringmagneten oder einen Torusmagneten und einen Magnetfeldsensor eignet sich insbesondere für axial flach bauende Antriebe, wie sie beispielsweise in Kraftfahrzeu- gen als Sitzversteller, Fensterheber, Schiebedach-Aktuatoren, Heckklappensteller, Türschließer, Scheibenwischer etc. Anwendung finden.

Claims

Ansprüche
Elektronisch kommutierter Motor (100) mit einem permanenterregten Rotor (120), der eine Rotorwelle (122) aufweist und koaxial von einem Stator (140) umgeben ist, der mindestens eine Statorwicklung (142) aufweist, wobei die Rotorwelle (122) eine Rotationsachse (130) des permanenterregten Rotors (120) definiert und in mindestens zwei Lagerstellen (124, 126) drehbar gelagert ist, die in Längsrichtung der Rotationsachse (130) voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rotorwelle (122) ein Ringmagnet (150) angeordnet ist, dessen Magnetisierung (152, 180) oberflächennah im Bereich einer senkrecht zur Rotationsachse (130) orientierten Stirnseite (154) des Ringmagneten (150) ausgebildet ist und zur radialorientierten und kontinuierlichen Rotorstellungserfassung mittels mindestens eines zugeordneten Magnetfeldsensors (200) ausgebildet ist.
Elektronisch kommutierter Motor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierung (152, 180) mindestens einen zumindest im Wesentlichen kreisringsektorförmigen Nordpol (N) und mindestens einen zumindest im Wesentlichen kreisringsektorförmigen Südpol (S) aufweist.
Elektronisch kommutierter Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Nordpol (N) und der mindestens eine Südpol (S) jeweils umfangsseitig zumindest bereichsweise in der senkrecht zur Rotationsachse (130) orientierten Stirnseite (154) des Ringmagneten (150) ausgebildet sind.
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (150) in axialer Richtung zumindest abschnittsweise hohlzylindrisch oder torusförmig ausgebildet ist. Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (200) tangential zu einer Außenmantelfläche (160) des Ringmagneten (150) positioniert ist, wobei ein vorgegebener Radialabstand (RA) zwischen dem Magnetfeldsensor (200) und der Außenmantelfläche (160) des Ringmagneten (150) kleiner als die Hälfte einer axialen Höhe (h) des Ringmagneten (150) ist.
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (200) axial außermittig zu einer axialen Mittelebene (162) des Ringmagneten (150) angeordnet ist.
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (200) ein Hall- Effekt-Sensor oder ein magnetoresistiver Sensor ist.
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (200) plattenför- mig ausgebildet und parallel zu einer elektrischen Leiterplatte (202) positioniert ist.
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Höhe (h) des Ringmagneten (150) vorzugsweise größer bemessen ist als ein Außendurchmesser (DA) des Ringmagneten (150).
Elektronisch kommutierter Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein scheibenförmiger Nabenbereich (158) im Wesentlichen frei von einer Magnetisierung ist und ein axial unterhalb der Stirnseite (154) liegender Basisabschnitt (156) des Ringmagneten (150) zumindest im Wesentlichen tangential magnetisiert ist.
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