WO2010136052A1 - Elektrotechnischer verbraucher und verwendung einer induktionsspule - Google Patents

Elektrotechnischer verbraucher und verwendung einer induktionsspule Download PDF

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Markus Reinhard
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    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets

Definitions

  • a disadvantage of the use of batteries, rechargeable batteries, solar cells or thermal or mechanical energy converters is that no permanent and low-maintenance operation of such electrical consumer is guaranteed. Batteries, for example, must be regularly monitored and replaced if necessary. The above-mentioned electrical consumer therefore does not work permanently and overall low maintenance, that is, not energy self-sufficient.
  • the object of the present invention is, starting from an electrical consumer of the type mentioned, to improve such an electrical consumer technically in such a way that he works energy self-sufficient.
  • the object of the present invention is further to provide a use of an induction coil, thereby to ensure energy self-sufficient operation of said electrical consumer.
  • a component which decouples electrical energy from an electromagnetic stray field of an electric motor is assigned to the relevant electrical consumer
  • the electrotechnical consumer draws its supply energy wirelessly from the corresponding environment, making it durable and low maintenance, that is, energy self-sufficient works.
  • the basis for this is an inductive energy extraction from the stray electromagnetic field of current flowing through electrical conductors, which is in particular the front scattering field of an electric motor, that is effectively accomplished bewerkstelligbar on the end winding of the winding head of the electric motor.
  • the measures according to the invention have a particularly advantageous effect if the electrical consumer in question is an electrotechnical small consumer who manages with lower supply energies.
  • an induction coil in the front scattering field of an electric motor is Coupling of electrical energy from the front scattering field of the electric motor for power supply of an electrical consumer according to one of claims 1 to 8 used.
  • the measures according to the invention are particularly advantageous in connection with electrical consumers, which are designed as a predetermined data-generating sensor.
  • the data may relate to different detectable physical parameters, such as measured temperatures, pressures, vibrations or the like.
  • a related electric motor may be part of an electrical machine from which it is desired to obtain the above-mentioned data.
  • the measures according to the invention are universally applicable.
  • the yoke 1 has so-called teeth 2, around which, in the real case, one conductor bundle 3 is wound per one strand.
  • teeth 2 In general, a plurality of such strands are around Teeth 2 provided around. The strands themselves are placed in grooves present between the teeth 2.
  • a respective conductor bundle 3 has a first side 4, in which an associated current flow has a direction out of the plane of the page. Furthermore, this respectively relevant conductor bundle 3 has a second side 5, in which an associated current flow has a direction in the plane of the page.
  • the conductor bundle connection between the sides of the respective relevant bundle of conductors 3 together with the respective remaining bundles of conductors in total a so-called winding head 6 of the underlying structure in the figure electric motor, which itself may be part of a larger electric machine, in the shown Figure is also not shown in detail.
  • an electromagnetic stray field is formed on the winding head 6.
  • the component 7 is designed as a so-called pick-up component, which has a soft magnetic core for the induction coil 9.
  • the induction coil 9 provides at the associated electrical power terminals 8, the decoupled from the induction coil 9 from the electromagnetic stray field of the electric motor energy as a usable supply energy available.
  • the figure also shows a data-determining electrotechnical consumer 10, which in turn has electrical power connections 11 associated with its electrical energy supply.
  • the electrical power connections 8 assigned to the component 7 are connected to the electrical power connections 11 associated with the electrical consumer 10 for the purpose of supplying energy thereto.
  • the component 7 is arranged externally to the load 10. It is also conceivable, however, a summary of consumer 10 and component 7.
  • the consumer 10 is in the present embodiment, a predetermined data-generating sensor, wherein the generated data results of corresponding detected physical quantities.
  • a predetermined data-generating sensor for example, temperatures, pressures, vibrations and the like can be detected and represented as data and made available.
  • the consumer 10 shown in the FIGURE has components 12 for a wireless forwarding of the data determined by the consumer 10.
  • the winding head 6 of the electric motor or the electrical machine constructed therewith serves to connect the conductors in the grooves of the yoke 1 of the electric motor or the electric machine constructed therewith.
  • the electromagnetic stray field emanating from the winding head 6 in the present case does not serve the conversion of electrical energy into mechanical energy and should therefore be maximally minimized. This is technologically possible only to a certain extent.
  • the remaining residual power is not left unused but used in an advantageous manner for the supply of consumers 10 with low power.
  • Sensors are an example of such consumers 10, in particular if they are mounted in the end shield or at the axial end of an electric motor or an electrical machine constructed therewith.
  • the Energyabgriffs adopted formed by the component 7 can be designed so that it is already mounted when winding the relevant engine or the relevant machine or later as a retrofit solution without changing the winding head 6.
  • the winding overhang of the electric motor or the electric machine constructed therewith is formed by the conductors emerging from the said grooves.
  • other winding parameters such as an existing so-called Sehnung, a single-layer or two-layer winding, the presence of distributed windings or a tooth coil winding, and the conductor flowing through the current an electromagnetic stray field that propagates around the conductor bundles.
  • the winding head 6 has a semicircular or a U-shaped component made of soft magnetic material which has a relative permeability coefficient ⁇ R > 1, this component can also be regarded as a type of pick-up component , an electromagnetic alternating flux.
  • This electromagnetic alternating flux induces an alternating voltage in the induction coil 9 arranged on the pick-up component according to the law of induction.
  • a soft magnetic ferrite material or a so-called SMC material Soft Magnetic Composite
  • SMC material Soft Magnetic Composite
  • the advantage of these materials is that they can be inexpensively brought into a predetermined shape.
  • the prerequisite for the highest possible energy yield is that the flux components originating from the individual strands do not add up to zero in the pick-up component, but that they add up as much as possible with the same sign. This is very easily possible with tooth coil windings as single tooth windings. In distributed windings such a pick-up component can be taken into account when winding the winding so that it includes the coils of a strand before the ladder bend.
  • a pick-up component can only be slipped over the ladder from the front in the axial direction. Care must be taken to ensure that as many shares as possible from one strand and only small amounts from the other strands are included in the electromagnetic flux in the pick-up component.
  • An assembly of the pick-up component when rewinding or Bewi- disgusting of the electric motor or the associated electric machine can be done by a corresponding winding head bandaging. Depending on the size of the pick-up component can then be integrated into the axial portions of the winding head 6.

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Abstract

Es wird ein energieautarker elektrotechnischer Verbraucher (10) vorgeschlagen, dem eine aus einem elektromagnetischen Stirnstreufeld eines Elektromotors elektrische Energie auskoppelnde Komponente (7) zugeordnet ist. Die Komponente (7) weist elektrische Stromanschlüsse (8) auf, an denen die ausgekoppelte elektrische Energie für eine elektrische Energieversorgung zur Verfügung gestellt ist. Der elektrotechnische Verbraucher (10) weist seinerseits elektrische Stromanschlüsse (11) für seine Stromversorgung auf, die mit den elektrischen Stromanschlüssen (8) der Komponente (7) zu seiner Stromversorgung verbunden sind. Ferner wird eine Verwendung einer Induktionsspule im Stirnstreufeld eines Elektromotors zum Auskoppeln von elektrischer Energie aus dem Stirnstreufeld zur autarken Stromversorgung eines oben erwähnten elektrotechnischen Verbrauchers vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Elektrotechnischer Verbraucher und Verwendung einer Induktionsspule
Die Erfindung betrifft einen elektrotechnischen Verbraucher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Verwendung einer Induktionsspule gemäß dem Anspruch 9.
Elektrotechnische Verbraucher, zum Beispiel zum Ermitteln von gewünschten Daten, die zum Beispiel Daten zu entsprechenden detektierbaren physikalischen Größen wie zum Beispiel Temperaturen, Drücke, Schwingungen oder dergleichen sind, weisen elektrische Stromanschlüsse zu deren elektrischen Energieversorgung auf, wobei diese elektrischen Stromversorgungsanschlüsse zum Betrieb mit einer elektrischen Energieversorgungsquelle verbunden sind.
Im Stand der Technik ist es bekannt, für solche elektrotechnischen Verbraucher, meist elektrotechnische Kleinverbraucher, als Energieversorgungsquelle zum Beispiel Batterien, Akkus, Solarzellen beziehungsweise thermische oder mechanische Energiewandler zu verwenden.
Nachteilig bei dem Einsatz von Batterien, Akkus, Solarzellen beziehungsweise thermischen oder mechanischen Energiewandlern ist, dass kein dauerhafter und wartungsarmer Betrieb solcher betreffender elektrotechnischer Verbraucher gewährleistet ist. Batterien beispielsweise müssen regelmäßig überwacht und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Der eingangs genannte elektrotechnische Verbraucher arbeitet daher insgesamt nicht dauerhaft und wartungsarm, das heißt, nicht energieautark.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von einem elektrotechnischen Verbraucher der eingangs genannten Art, einen solchen elektrotechnischen Verbraucher in der Weise technisch zu verbessern, dass er energieautark arbeitet. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiter, eine Verwendung einer Induktionsspule anzugeben, um dadurch ein energieautarkes Arbeiten eines besagten elektrotechnischen Verbrauchers zu gewährleisten.
Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrotechnischen Verbraucher, der die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. Der zweite Teil der Aufgabe wird durch eine Verwendung einer Induktions- spule gemäß dem Anspruch 9 gelöst.
Gemäß der Lösung des ersten Teils der Aufgabe ist dem betreffenden elektrotechnischen Verbraucher eine aus einem elektromagnetischen Stirnstreufeld eines Elektromotors elektrische Energie auskoppelnde Komponente zugeordnet, die elektrische
Stromanschlüsse aufweist, an denen die ausgekoppelte elektrische Energie für eine elektrische Energieversorgung zur Verfügung gestellt ist. Weiter sind die elektrischen Stromanschlüsse der besagten Komponente mit den elektrischen Strom- anschlüssen des besagten Verbrauchers verbunden.
Mit diesen Maßnahmen bezieht der elektrotechnische Verbraucher seine Versorgungsenergie drahtlos aus der entsprechenden Umgebung, wodurch er dauerhaft und wartungsarm, das heißt, energieautark arbeitet. Grundlage hierfür ist eine induktive Energieauskopplung aus dem elektromagnetischen Streufeld von Strom durchflossenen elektrischen Leitern, was insbesondere am Stirnstreufeld eines Elektromotors, das heißt an der Stirnwicklung des Wickelkopfes des Elektromotors, effektiv bewerkstelligbar ist.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen wirken sich insbesondere vorteilhaft aus, wenn der betreffende elektrotechnische Verbraucher ein elektrotechnischer Kleinverbraucher ist, der mit ge- ringeren Versorgungsenergien auskommt.
Gemäß der Lösung des zweiten Teils der Aufgabe wird eine Induktionsspule im Stirnstreufeld eines Elektromotors zum Aus- koppeln von elektrischer Energie aus dem Stirnstreufeld des Elektromotors zur Stromversorgung eines elektrotechnischen Verbrauchers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet.
Das Stirnstreufeld eines Elektromotors liefert ausreichend
Energie für die Stromversorgung eines entsprechenden elektrotechnischen Verbrauchers. Ein solches Stirnstreufeld ist bisher ungenutzt geblieben, obwohl es quasi als Nebenprodukt beim Betrieb eines Elektromotors aus physikalischen Gründen zur Verfügung gestellt wird. Als ein solches Produkt beinhaltet es ein Energiepotential, das geeignet ist für die Energieversorgung entsprechender elektrotechnischer Verbraucher. Außerdem wird durch die Nutzung dieses Energiepotentials die Energiebilanz eines betreffenden Elektromotors optimiert und in weiterer Folge ein positiver Beitrag zur Schonung der Umwelt geleistet. Schließlich kann auf eine ansonsten notwendige Bereitstellung einer Versorgungsenergie für den Betrieb von betreffenden elektrotechnischen Verbrauchern verzichtet werden. Des Weiteren ist die Energieauskopplung aus dem Stirnstreufeld eines Elektromotors autark, so dass ein betreffender elektrotechnischer Verbraucher, der die ausgekoppelte Energie als Versorgungsenergie nutzt, autark arbeiten kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Danach kann die mit dem elektrotechnischen Verbraucher zusammenwirkende Komponente intern im Verbraucher oder extern zum Verbraucher angeordnet sein.
Ist die besagte Komponente intern angeordnet, bildet der elektrotechnische Verbraucher zusammen mit der zugeordneten Komponente eine Einheit, die im besagten elektromagnetischen Streufeld angeordnet wird. Ist die besagte Komponente extern angeordnet, können die jeweiligen Einheiten separat jeweils an den für sie optimalen Orten platziert werden. Induktionsspulen haben den Vorteil, dass sie geeignet sind, zumindest als ein Grundelement Energie aus einem elektromagnetischen Streufeld auszukoppeln.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit elektrotechnischen Verbrauchern, die als ein vorgegebene Daten erzeugender Sensor ausgebildet sind.
Die Daten können dabei unterschiedliche detektierbare physi- kaiische Größen betreffen, wie zum Beispiel gemessene Temperaturen, Drücke, Schwingungen oder dergleichen.
Weiter kann ein betreffender Elektromotor Teil einer elektrischen Maschine sein, von der der Erhalt der oben erwähnten Daten gewünscht ist.
Schließlich ist eine Verbindung der erfindungsgemäßen Maßnahmen mit Komponenten möglich, die für eine drahtlose Weiterübermittlung der vom Verbraucher ermittelten Daten zustän- dig ist. Auf diese Weise sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen universell einsetzbar. Insbesondere ist ohne großen Aufwand auch ein nachträgliches Anbringen des erfindungsgemäßen elektrotechnischen Verbrauchers an einer gewünschten Stelle, ohne dass diese Stelle vorher schon für diesen Einsatz präpa- riert ist, möglich.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert .
Darin zeigt die einzige Figur in einer schematischen Darstellung ein Joch 1 eines nicht näher dargestellten Elektromotors, das als solches auf die Blattebene abgewickelt ist, und zugehörige elektrische Leitungen, die in die Blattebene verlaufen.
Das Joch 1 weist so genannte Zähne 2 auf, um die im realen Fall pro einem jeweiligen Strang Leiterbündel 3 gewickelt sind. In der Regel ist eine Mehrzahl solcher Stränge um die Zähne 2 herum vorgesehen. Die Stränge selbst sind in zwischen den Zähnen 2 vorhandenen Nuten platziert.
Die Leiterbündel 3 sind als in die Blattebene hinein um die Zähne 2 des Jochs 1 gewickelt zu sehen.
In der Figur ist stellvertretend für gegebenenfalls noch weitere Leiterbündel 3 nur ein einziges Leiterbündel 3 dargestellt. Dabei hat ein jeweiliges Leiterbündel 3 eine erste Seite 4, bei der ein zugehöriger Stromfluss eine Richtung aus der Blattebene heraus aufweist. Ferner hat dieses jeweils betreffende Leiterbündel 3 eine zweite Seite 5, bei der ein zugehöriger Stromfluss eine Richtung in die Blattebene hinein aufweist. Die Leiterbündelverbindung zwischen den Seiten des jeweiligen betreffenden Leiterbündels 3 bildet zusammen mit den jeweilig noch vorhandenen Leiterbündel in Summe einen so genannten Wickelkopf 6 des dem Gebilde in der Figur zugrunde liegenden Elektromotors, der selber wiederum Teil einer größeren elektrischen Maschine sein kann, die in der gezeigten Figur ebenfalls nicht näher dargestellt ist.
Im Betrieb des der Figur zugrunde liegenden Elektromotors bildet sich am Wickelkopf 6 ein elektromagnetisches Stirnstreufeld aus .
Wie die Figur zeigt, ist auf den Wickelkopf 6 eine aus dem elektromagnetischen Stirnstreufeld elektrische Energie auskoppelnde Komponente 7 mit einer elektrische Stromanschlüsse 8 aufweisenden Induktionsspule 9 platziert. Die Komponente 7 ist dabei als ein so genanntes Pick-up-Bauteil ausgebildet, das einen weichmagnetischen Kern für die Induktionsspule 9 hat.
Die Induktionsspule 9 stellt an den zugehörigen elektrischen Stromanschlüssen 8 die von der Induktionsspule 9 aus dem elektromagnetischen Stirnstreufeld des Elektromotors ausgekoppelte Energie als eine nutzbare Versorgungsenergie zur Verfügung . Die Figur zeigt weiter einen Daten ermittelnden elektrotechnischen Verbraucher 10, der seinerseits zu dessen elektrischen Energieversorgung zugehörige elektrische Stromanschlüs- se 11 aufweist. Dabei sind die der Komponente 7 zugeordneten elektrischen Stromanschlüsse 8 mit den dem elektrotechnischen Verbraucher 10 zugeordneten elektrischen Stromanschlüssen 11 zu dessen Energieversorgung verbunden.
In der Figur ist die Komponente 7 extern zum Verbraucher 10 angeordnet. Denkbar ist aber auch eine Zusammenfassung von Verbraucher 10 und Komponente 7.
Der Verbraucher 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein vorgegebene Daten erzeugender Sensor, wobei die erzeugten Daten Ergebnisse von entsprechenden detektierten physikalischen Größen sind. Beispielsweise können Temperaturen, Drücke, Schwingungen und dergleichen detektiert und als Daten dargestellt und zur Verfügung gestellt werden.
Der in der Figur gezeigte Verbraucher 10 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel Komponenten 12 für eine drahtlose Weiterübermittlung der vom Verbraucher 10 ermittelten Daten auf.
Der Wickelkopf 6 des Elektromotors beziehungsweise der damit aufgebauten elektrischen Maschine dient der Verbindung der Leiter in den Nuten des Jochs 1 des Elektromotors beziehungsweise der damit aufgebauten elektrischen Maschine. Das von dem Wickelkopf 6 ausgehende elektromagnetische Streufeld dient im vorliegenden Fall nicht der Konversion von elektrischer Energie in mechanische Energie und sollte daher maximal minimiert sein. Dies ist technologisch aber nur bis zu einem gewissen Grad möglich. Mit den vorliegenden erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die noch bestehende Reststreuleistung nicht ungenutzt gelassen sondern in vorteilhafter Weise zur Versorgung von Verbrauchern 10 mit kleiner Leistung genutzt. Sensoren sind ein Beispiel für solche Verbraucher 10, insbesondere dann, wenn sie im Lagerschild oder am axialen Ende eines Elektromotors beziehungsweise einer damit aufgebauten elektrischen Maschine montiert sind. Die durch die Komponente 7 gebildete Energieabgriffseinrichtung kann dabei so gestaltet sein, dass sie schon beim Bewickeln des betreffenden Motors beziehungsweise der betreffenden Maschine oder erst nachträglich als eine Nachrüstlösung ohne Änderung des Wickelkopfes 6 montiert wird.
Der Wickelkopf des Elektromotors beziehungsweise der damit aufgebauten elektrischen Maschine wird von den aus den besagten Nuten tretenden Leitern gebildet. In Abhängigkeit von der Nutzahl, der Polpaarzahl, der Anzahl der Leiter pro Nut, weiteren Wicklungsparametern, wie zum Beispiel einer vorhandenen so genannten Sehnung, einer Einschicht- oder Zweischichtwicklung, dem Vorliegen von verteilten Wicklungen oder einer Zahnspulenwicklung, und dem die Leiter durchfließenden Strom entsteht ein elektromagnetisches Streufeld, das sich um die Leiterbündel ausbreitet .
Wird der Wickelkopf 6 zum Beispiel mit einem halbkreisförmigen oder einem U-förmigen Bauteil aus weichmagnetischem Material, welches einen relativen Permeabilitätskoeffizienten μR > 1 aufweist, bildet sich in diesem Bauteil, das auch als ei- ne Art Pick-up-Bauteil aufgefasst werden kann, ein elektromagnetischer Wechselfluss aus. Dieser elektromagnetische Wechselfluss induziert in der auf dem Pick-up-Bauteil angeordneten Induktionsspule 9 nach dem Induktionsgesetz eine WechselSpannung .
Für das Pick-up-Bauteil könnte als Material beispielsweise ein weichmagnetisches Ferritmaterial oder ein so genanntes SMC-Material (Soft Magnetic Composite) , was ein Beispiel für weichmagnetische Compound Werkstoffe ist, zum Einsatz kommen. Vorteil bei diesen Materialien ist, dass sie kostengünstig in eine vorbestimmte Form gebracht werden können. Voraussetzung für eine möglichst hohe Energieausbeute ist, dass sich die von den einzelnen Strängen stammenden Flussanteile im Pick-up-Bauteil nicht zu null addieren, sondern sich möglichst alle vorzeichengleich addieren. Dies ist bei Zahn- spulenwicklungen als Einzelzahnwicklungen sehr leicht möglich. Bei verteilten Wicklungen kann beim Einziehen der Wicklung ein solches Pick-up-Bauteil so mit berücksichtigt werden, dass er die Spulen eines Strangs umfasst, bevor die Leiter abknicken. Bei einer Nachrüstlösung kann ein Pick-up- Bauteil nur von vorne in axialer Richtung über die Leiter gestülpt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass von einem Strang möglichst viele Anteile und von den anderen Strängen nur geringe Anteile in den elektromagnetischen Fluss im Pick- up-Bauteil mit eingehen.
Als Nachrüstlösung ist es denkbar, das Pick-up-Bauteil an einem betreffenden Lagerschild so zu befestigen, dass die Öffnung des Pick-up-Bauteils über die Leiter gestülpt wird. Die Befestigung könnte mittels einer Klebung, Verspannung oder Verschraubung erfolgen. Damit ist gleichzeitig ein Kontakt zum Wickelkopf 6 mit evtl . auftretenden Isolationsproblemen vermieden.
Eine Montage des Pick-up-Bauteils beim Neuwickeln bzw. Bewi- ekeln des Elektromotors beziehungsweise der damit verbundenen elektrischen Maschine kann durch eine entsprechende Wickelkopfbandagierung erfolgen. Je nach Baugröße kann das Pick-up- Bauteil dann auch in die axialen Anteile des Wickelkopfs 6 integriert werden.
Für die abgegriffene Spannung ergibt sich aus dem Induktionsgesetz ein Wert von
U = -N * dΦ/dt « N * f * B « N * f * μ * I Gleichung (1)
In der Gleichung (1) steht N für die Anzahl der Windungen der Sekundärspule, B für die den Ring durchsetzende Induktion, μ für die Permeabilität des Materials des Rings und I für den Strom.
Durch die Wahl des Materials für das Pick-up-Bauteil wird er- reicht, dass zum Schutz des angeschlossenen Verbrauchers 10 bei kritischen Werten der Spannung U eine Sättigung des Pick- up-Bauteils eintritt, so dass die Sekundärspannung begrenzt ist.
Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, dass das elektromagnetische Stirnstreufeld des betreffenden Elektromotors beziehungsweise der betreffenden elektrischen Maschine nicht ungenutzt bleibt und der besagte Wickelkopf für die nachträgliche Montage des Pick-up-Bauteils nicht berührt oder geändert werden muss.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrotechnischer Verbraucher (10) zum Ermitteln von Daten, aufweisend elektrische Stromanschlüsse (11) zu dessen elektrischen Energieversorgung, dadurch gekennzeichnet , dass dem Verbraucher (10) eine aus einem elektromagnetischen Stirnstreufeld eines Elektromotors elektrische Energie auskoppelnde Komponente (7) zugeordnet ist, die elektrische Stromanschlüsse (8) aufweist, an denen die ausgekoppelte elektrische Energie für eine elektrische Energieversorgung zur Verfügung gestellt ist, und dass die elektrischen Stromanschlüsse (8) der Komponente (7) mit den elektrischen Stromanschlüssen (11) des Verbrauchers (10) verbunden sind.
2. Verbraucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente (7) intern im Verbraucher (10) oder extern zum Verbraucher (10) angeordnet ist.
3. Verbraucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente (7) als einen Hauptteil eine Induktionsspule (9) aufweist.
4. Verbraucher nach einem der vorherigen Ansprüche, ge - kennzeichnet durch eine Ausbildung als ein vorgegebene Daten erzeugender Sensor.
5. Verbraucher nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die vorgegebenen Daten Daten zu entspre- chenden detektierbaren physikalischen Größen sind.
6. Verbraucher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die detektierbaren physikalischen Größen Temperaturen, Drücke, Schwingungen oder dergleichen sind.
7. Verbraucher nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Elektromotor Teil einer elektrischen Maschine ist.
8. Verbraucher nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verbindung mit Komponenten (12) für eine drahtlose Weiterübermittlung der vom Verbrau- eher (10) ermittelten Daten.
9. Verwendung einer Induktionsspule im Stirnstreufeld eines Elektromotors zum Auskoppeln von elektrischer Energie aus dem Stirnstreufeld zur Stromversorgung eines elektrotechnischen Verbrauchers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017129758B3 (de) * 2017-12-13 2018-10-31 SDA-engineering GmbH Vorrichtung zur Überwachung einer stromführenden Einrichtung
EP4125190A1 (de) 2021-07-30 2023-02-01 voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG Elektromotor mit einer energy-harvesting-einrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237454A (en) * 1979-01-29 1980-12-02 General Electric Company System for monitoring bearings and other rotating equipment
WO1998008292A1 (en) * 1996-08-22 1998-02-26 Csi Technology, Inc. Electric motor monitor
WO2000017997A1 (en) * 1998-09-24 2000-03-30 Hid Corporation Wiegand effect energy generator
US6304176B1 (en) * 1998-09-30 2001-10-16 Rockwell Technologies, Llc Parasitically powered sensing device
US20040078662A1 (en) * 2002-03-07 2004-04-22 Hamel Michael John Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
WO2004107275A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Honeywell International Inc. Systems and methods for externally monitoring equipment use

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237454A (en) * 1979-01-29 1980-12-02 General Electric Company System for monitoring bearings and other rotating equipment
WO1998008292A1 (en) * 1996-08-22 1998-02-26 Csi Technology, Inc. Electric motor monitor
WO2000017997A1 (en) * 1998-09-24 2000-03-30 Hid Corporation Wiegand effect energy generator
US6304176B1 (en) * 1998-09-30 2001-10-16 Rockwell Technologies, Llc Parasitically powered sensing device
US20040078662A1 (en) * 2002-03-07 2004-04-22 Hamel Michael John Energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission
WO2004107275A1 (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Honeywell International Inc. Systems and methods for externally monitoring equipment use

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017129758B3 (de) * 2017-12-13 2018-10-31 SDA-engineering GmbH Vorrichtung zur Überwachung einer stromführenden Einrichtung
EP3499243A1 (de) 2017-12-13 2019-06-19 SDA-engineering GmbH Vorrichtung zur überwachung einer stromführenden einrichtung
US11283293B2 (en) 2017-12-13 2022-03-22 SDA-engineering GmbH Apparatus for monitoring a current-carrying device
EP4125190A1 (de) 2021-07-30 2023-02-01 voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG Elektromotor mit einer energy-harvesting-einrichtung
WO2023007015A1 (de) 2021-07-30 2023-02-02 voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG Elektromotor mit einer energy-harvesting-einrichtung

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