JP5306346B2 - 溝内に配置されている導体環を備えている電気機器、並びに電気機器の作動方法 - Google Patents
溝内に配置されている導体環を備えている電気機器、並びに電気機器の作動方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、独立請求項の上位概念に記載されている、溝内に配置されている導体環を備えている電気機器、並びに当該電気機器の作動方法から出発する。
発明の利点
これに対して、独立請求項の特徴部分に記載された構成を有する本発明の電気機器、並びにこの電気機器を作動させる本発明の方法は、次のような利点を有する。すなわち、回転子の溝内の導体環の数が変化し、連続した整流コイルの導体環の数が、一次近似で、正弦波曲線を出力する、という利点を有している。整流の時間シーケンスにわたった導体環数のこのような正弦波状の変化は、モーター電流信号の付加的な波形を生じさせ、その周波数は、極の数、整流フェーズあたりの正弦関数の周期数および電気機器の回転周波数の積に相応する。これによって、電流経過特性の付加的な波形が生成され、これは、整流子片の数によって生成される溝周期よりも小さい周期にある。付加的に形成されたこの電流ピークは、電気機器の作動点および負荷電流の値に依存せずに、近似的に、一定の振幅を有している。従ってこの重畳された電流リップル信号は非常に低コストに評価可能であり、ローター回転の回転数ないし周期持続時間に関する情報が求められる。整流回転にわたった導体数のこの正弦波状変化によって、付加的な電流リップル信号の高いオーダのノイズが実質的に除去される。これによって、電流波形によって生じる電気機器のノイズ励起が著しく低減され、このようにして、モーメント波形にもかかわらず、快適な駆動のための比較的静かな走行が実現される。
Claims (12)
- 電気機器(12)であって、
固定子(34)と回転子(18)とを有しており、
ここで当該回転子(18)上に溝(24)が構成されており、
当該溝内には、電気コイル(30)の個別導体環(36)が配置されており、
当該コイルは整流器(20)の整流子片(22)と接触しており、
さらに評価ユニット(40)を有しており、当該評価ユニットはモーター電流信号の波形から回転数情報を求める形式のものにおいて、
前記コイル(30)の個別導体環(36)の数は、前記導体環(36)の数のシーケンスが、自身の整流の順番において、近似的に正弦関数(60)を表すように選択されており、
一連の整流にわたった前記個別導体環(36)の数の変化は、モーター電流信号の波形の検出可能な周波数が生成されるように選択されており、当該周波数は、前記整流子片(22)間の溝(24)に基づいた、振幅変化の溝周期よりも低く、磁極(32)の数に相応し、
これによって、4つの極を有する電気機器(12)では4倍の回転子回転周期が、導体環変化によって生成された、付加的な電流リプルの周波数に対して得られる、
ことを特徴とする電気機器。 - 電気機器(12)であって、
固定子(34)と回転子(18)とを有しており、
ここで当該回転子(18)上に溝(24)が構成されており、
当該溝内には、電気コイル(30)の個別導体環(36)が配置されており、
当該コイルは整流器(20)の整流子片(22)と接触しており、
さらに評価ユニット(40)を有しており、当該評価ユニットはモーター電流信号の波形から回転数情報を求める形式のものにおいて、
前記コイル(30)の個別導体環(36)の数は、前記導体環(36)の数のシーケンスが、自身の整流の順番において、近似的に正弦関数(60)を表すように選択されており、
前記コイル(30)は、前記回転子(18)の回転軸(17)に関して点対称の部分コイル(29)として構成されており、当該点対称の部分コイル(29)は常に、同じ数の導体環(36)を有しており、
前記点対称の部分コイル(29)は電気的に並列接続されて、それぞれ同じ前記整流子片(22)と接続されており、当該2つの部分コイル(29)は共働して、前記固定子(34)の磁極(32)に関して、1つのコイル(30)と同じように作用する、
ことを特徴とする電気機器。 - 連続して整流される2つコイル(30)の前記導体環(36)の数は、導体環(36)1つぶんだけ異なる、請求項1または2記載の電気機器(12)。
- 前記回転子(18)は14個の溝(24)を有しており、前記固定子(34)は4つの磁極(32)を有しており、当該磁極は閉成された、一体形成された磁石リング(46)上に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の電気機器(12)。
- 前記整流器(20)は多数の整流子片(22)を有しており、当該整流子片の数は、前記磁極(32)の数の倍数でない、請求項1から4までのいずれか1項記載の電気機器(12)。
- 前記整流器(20)には、固定子(34)に配置されている磁極(32)の数と同じ数のブラシ(28)が当接している、請求項1から5までいずれか1項記載の電気機器(12)。
- 1つの整流フェーズにわたる前記導体環(36)の数のシーケンスによって、最小および最大を有する1つの周期(38)がモデリングされる、請求項1から6までのいずれか1項記載の電気機器(12)。
- 前記コイル(30)の配置の順番は、一連の整流に関して、前記回転子(18)の円周にわたった、前記コイル(30)の空間的な配置のシーケンスと異なる、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気機器(12)。
- コイル(30)あたりの前記個別導体環(36)の数は、10〜13の間である、請求項1から8までのいずれか1項記載の電気機器(12)。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載されている電気機器(12)の作動方法であって、
一連の整流にわたった前記個別導体環(36)の数の変化を次のように選択する、
すなわち、モーター電流信号の波形の検出可能な周波数が生成されるように選択し、当該周波数は、整流子片(22)間の溝(24)に基づいた、振幅変化の溝周期よりも低く、磁極(32)の数に相応する、
ことを特徴とする、電気機器(12)の作動方法。 - 回転数情報として、回転子回転の回転数または周期持続時間をあらわす信号を評価ユニット(40)に供給し、当該評価ユニットは、当該信号の時間的な変化に基づいて、前記可動部分の挟み込みを識別し、電気機器を反転させる、および/または停止させる、請求項10記載の電気機器(12)の作動方法。
- 前記信号の変化を、記憶されている閾値と比較し、当該閾値を上回っているまたは下回っている場合には、挟み込み防止機能(44)をトリガする、請求項10または11記載の電気機器(12)の作動方法。
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