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DE2850031A1 - Revolution rate sensor for direct drive motor - uses summing of 90 degree phase-shifted field coil signals - Google Patents

Revolution rate sensor for direct drive motor - uses summing of 90 degree phase-shifted field coil signals

Info

Publication number
DE2850031A1
DE2850031A1 DE19782850031 DE2850031A DE2850031A1 DE 2850031 A1 DE2850031 A1 DE 2850031A1 DE 19782850031 DE19782850031 DE 19782850031 DE 2850031 A DE2850031 A DE 2850031A DE 2850031 A1 DE2850031 A1 DE 2850031A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed sensor
sensor arrangement
arrangement according
coils
motor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782850031
Other languages
German (de)
Inventor
Ian Wilfrid Buckner
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.)
Plessey Handel und Investments AG
Original Assignee
Plessey Handel und Investments AG
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 Plessey Handel und Investments AG filed Critical Plessey Handel und Investments AG
Publication of DE2850031A1 publication Critical patent/DE2850031A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/46Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage

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Abstract

A revolution rate sensor is used for measurement of the speed of an electric motor. It uses two sensing coils placed in the motor field and giving output signals with a 90 deg. phase difference. The output signals are conbimed in a summing unit to give an output signal proportional to revolution rate. No smoothing of the derived signals is necessary, thus enabling use of simpler servo circuits with a wider bandwidth per number of motor poles than alternative systems. The sensor is applicable in record players with direct drive motors.

Description

Drehzahlfühle ranordnungSpeed sensor arrangement

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlfühleranordnung.The invention relates to a speed sensor arrangement.

Nach der Erfindung ist eine DrehzahlfUhiranordnung zum Feststellen der Drehzahl eines Motors gekennzeichnet durch erste und zweite Fühlerspulen,die im Magnetfeld des Motors angebracht sind und um 900 phasenverschobene Ausgangs signale abgeben, die der Motordrehzahl proportional sind, eine Quadriereinheit für Jedes der um 900 phasenverschobenen Ausgangssignale und eine Summiereinheit zum Kombinieren der quadrierten Ausgangssignale zur Erzielung eines von der Drehzahl des Motors abhängigen Ausgangssignals.According to the invention is a speed guide arrangement for locking the speed of a motor characterized by first and second sensing coils, the are mounted in the magnetic field of the motor and output signals out of phase by 900 output proportional to the engine speed, one squaring unit for each of the output signals phase-shifted by 900 and a summing unit for combining of the squared output signals to obtain one of the speed of the engine dependent output signal.

Die Feststellung der Motordrehzahl erfolgt mit Hilfe von zwei Fühlerspannungen; damit die erforderlichen, um 90° phasenverschobenen Ausgangssignale erhalten werden, sind die Fühlerspulen imDrehmagnetfeld des Motors so angebracht, daß sie elektrisch um 900 gegeneinander versetzt sind. Die um 900 phasenverschobenen Ausgangssignale können als Sinus- und Cosinus-Ausgangssignale angesehen werden0 Die um 900 phasenverschobenen Ausgangssignale werden Jeweils an eine Quadriervorrichtung angelegt, die die Abgabe von sin2-bzw. cos2-Ausgangssignalen bewirkt; die quadrierten Ausgangssignale werden dann so zusammengefaßt, daß sich ein Ausgangssignal sin2+ cos2 ergibt, das als Gleichspannungssignal vorliegt, dessen Amplitude von der Motordrehzahl abhängt. Dieses Ausgangssignal kann zusammen mit einer Servo-Schaltung benutzt werden, in der ein Gleichspannungs-Bezugssignal zur Regelung der Drehzahl des Motors in herkömmlicher Weise eingesetzt wird.The motor speed is determined with the help of two sensor voltages; thus the necessary to 90 ° phase shifted output signals are obtained, the sensor coils in the rotating magnetic field of the motor are that they are electrically offset from one another by 900. The phase shifted by 900 Output signals can be viewed as sine and cosine output signals0 The output signals, phase-shifted by 900, are each sent to a squaring device created that the delivery of sin2 or. causes cos2 output signals; the squared Output signals are then combined in such a way that an output signal sin2 + cos2 results, which is present as a DC voltage signal, the amplitude of which depends on the engine speed depends. This output signal can be used together with a servo circuit, in which a DC voltage reference signal for regulating the speed of the motor in is used conventionally.

Ein Hauptvorteil dieser Möglichkeit der Drehzahlfeststellung besteht darin, daß keine Glättung des festgestellten Signals notwendig ist, da das Signal sin2+cos2 stets den Wert 1 hat, was im Gegensatz zu der Möglichkeit besteht, nach der Tachogeneratoren oder andere Gegen-EMK-Drehzahlfühlersysteme erforderlich sind.One of the main advantages of this speed detection facility is in that no smoothing of the detected signal is necessary since the signal sin2 + cos2 always has the value 1, which is in contrast to the possibility of after the tachometer generators or other back EMF speed sensor systems are required.

Dies ergibt eine einfachere Servoschaltung t die eine wesentlich größere Bandbreite für eine gegebene Anzahl von Motorpolen als andere Systeme ermöglicht, was eine exaktere Motordrehzahlregelung erlaubt. Typischerweise könnte der Motorantrieb von der hier zu beschreibenden Möglichkeit der Anwendung einer zweiphasigen Erregung mit einem (sin2+cos2)-Antrieb Gebrauch machen.This results in a simpler servo circuit t which is a much larger one Allows bandwidth for a given number of motor poles than other systems which allows a more precise engine speed control. Typically the motor drive could of the possibility of using a two-phase excitation to be described here make use of a (sin2 + cos2) drive.

Die gesamte Anordnung eignet sich vorzüglich für Direktantriebsmotoren in Plattenspielern, doch könnte sie auch auf anderen Gebieten angewendet werden, wo die Feststellung einer Motordrehzahl zur Steuerung oder für andere Zwecke erforderlich ist.The entire arrangement is ideal for direct drive motors in turntables, but it could also be used in other areas, where the determination of an engine speed is required for control or other purposes is.

Die Quadriereinheit kann aus verschiedenen Dioden-Schaltungen oder anderen Schaltungen bestehen, und die Summiereinheit kann ein0perationsverstärker oder ein Komparatorverstärker sein, Eine Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch (A) eine Rotorbaugruppe mit einem ringförmigen Permanentmagnetrotor, dessen Achse der Achse des Motors entspricht und der längs seines Umfangs mit mehreren axial magnetisierten Polpaaren versehen ist, und einem an dem Permanentmagnetrotor befestigten Glied zur Erzielung eines magnetischen Rückwegs und (B) eine axial im Abstand von der Rotorbaugruppe liegende Statorbaugruppe mit einem stationären Glied zur Erzielung eines magnetischen Rückwegs für den Permanentmagnetrotor, dritten und vierten Spulen an dem stationären Glied, von denen jeweils zwei Seiten im wesentlichen radial zur Achse der Drehzahlfühleranordnung verlaufen, so daß sie mit den Polen des Permanentmagnetrotors zusammenwirken, und mit Kommutatorvorrichtungen, die zusammen mit dem Permanentmagnetrotor die dritten und vierten Spulen erregen.The squaring unit can consist of various diode circuits or other circuits and the summing unit may be an operational amplifier or a comparator amplifier. An embodiment of the invention is characterized by (A) a rotor assembly with an annular permanent magnet rotor, the Axis corresponds to the axis of the motor and along its circumference with several axially magnetized pole pairs is provided, and one on the permanent magnet rotor attached member to achieve a magnetic return path and (B) an axially im Distance from the rotor assembly lying stator assembly with a stationary member to achieve a magnetic return path for the permanent magnet rotor, third and fourth coils on the stationary member each having two sides substantially run radially to the axis of the speed sensor assembly so that they are aligned with the poles of the permanent magnet rotor, and cooperate with commutator devices that work together excite the third and fourth coils with the permanent magnet rotor.

Vorzugsweise ist das am Permanentmagnetrotor befestigte Glied eine magnetisierbare Scheibe, und das stationäre Glied ist ebenfalls eine magnetisierbare Scheibe0 Die dritten und vierten Spulen können die Form eines Dreiecks haben; sie können auch Spulen mit Luftkern sein.Preferably, the member attached to the permanent magnet rotor is a magnetizable disc, and the stationary member is also a magnetizable one Washer0 The third and fourth coils can be triangular in shape to have; they can also be air-core coils.

Die Kommutatorvorrichtung kann aus zwei Hall-Effekt-Bauelementen bestehen, die am stationären Glied zweck mässigerweise mit Hilfe einer gedruckten Schaltungsplatte befestigt sind.The commutator device can consist of two Hall-effect components, the stationary member conveniently with the help of a printed circuit board are attached.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalbes erläutert. Es zeigen: Fig,l e-ine Motordrehzahl-Fühleranordnung nach der Erfindung, Fig.2 eine Schnittansicht eines Plattenspielers mit der in Figo1 dargestellten Motordrehzahl-Fühle ranojrdnung, Fig.3 eine Schnittansicht einer Rotorbaugruppe für die Motordrehzahl-Fühleranordnung von Fig.2, Fig.4 eine Draufsicht auf den in Fig.Z dargestellten Plattenspieler bei abgenommenem Plattenteller und abgenommener Rotorbaugruppe, Fig.5 eine Schnittansicht längs der Linie Z-Z von Fig.4 und Fig.6 eine abgeänderte Form des Plattenspielers von Fig.20 In Figæ1 ist eine Motordrehzahl-Fühleranordnung 2 dargestellt, die zwei im Magnetfeld eines Motors, dessen Drehzahl festgestellt werden soll, angebrachte Fühlerspulen 4, 6 enthält. Die Fühlerspulen 4,6 liefern um 900 phasenverschobene Ausgangssignale,die der Motordrehzahl proportional sind. Die FUhleranordnung 2 enthält außerdem eine Quadriereinheit von den Quadrierschaltungen 8, 10 sowie eine Summiereinheit 12. Die Fühleranordnung enthält ferner zwei Statorspulen 14, 16 und einen Permanentmagnetrotor 17 mit beispielsweise vier Magnetspulen. Die Statorspulen 14, 16 sind so angebracht, daß sie in einer 900-Phasenbebeziehung zueinander stehen, d.h. in einer Sinus-und Cosinus-Beziehung.The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. They show: FIG. 1 a motor speed sensor arrangement according to the invention, FIG. 2 a Sectional view of a record player with the motor speed sensor shown in Figo1 ranojrdnung, Fig. 3 is a sectional view of a rotor assembly for the engine speed sensor arrangement of Fig.2, Fig.4 a plan view of the turntable shown in Fig.Z at removed turntable and removed rotor assembly, Figure 5 is a sectional view along the line Z-Z of Fig.4 and Fig.6 a modified form of the record player of Fig. 20 In Figæ1 an engine speed sensor arrangement 2 is shown, the two placed in the magnetic field of a motor whose speed is to be determined Contains sensor coils 4, 6. The sensor coils 4, 6 provide a phase shift of 900 Output signals that are proportional to the engine speed. The sensor assembly 2 contains also a squaring unit from the squaring circuits 8, 10 and a summing unit 12. The sensor assembly also includes two stator coils 14, 16 and a permanent magnet rotor 17 with, for example, four magnet coils. The stator coils 14, 16 are attached so that they are in a 900-phase relationship to one another, i.e. in a sine and Cosine relationship.

In der Drehzahlfühleranordnung 2 erfolgt die Kommutierung mit Hilfe von zwei Hall-Effekt-Bauelementen 18, 20, die im gleichen Feldwie die Statorspulen 14, 16 arbeiten und diesen Statorspulen 14, 16 über Verstärker 22, 24 sinus- und cosinusförmige Ansteuersignale zuführen.In the speed sensor arrangement 2, the commutation takes place with the aid of two Hall-effect components 18, 20, which are in the same field as the stator coils 14, 16 work and these stator coils 14, 16 via amplifiers 22, 24 sinusoidal and Feed in cosine-shaped control signals.

Die Motordrehzahl wird mit Hilfe der Gt'gen-EMK aus den Fühlerspulen 4, 6 geregelt, die im gleichen Rotorfeld arbeiten und sinus- und cosinusförmige Ausgangssignale erzeugen. Die Ausgangssignale werden in den Quadrierschaltungen 8,10 quadriert und dann in der Summiereinheit 12 vereinigt. Die Resultierende EMK weist nun im wesentlichen keine Niederfrequenzwelligkeit auf, da gilt: sin2 + cos2 = 1. Die EMK wird mit einer Bezugs-EMK verglichen, die über eine Leitung 26 angelegt und in einem Komparator-Verstärker 28 verstärkt wird. Eine Filterschaltung 30 entfernt jegliches Restrauschen und ergibt die zur Stabilität erforderliche Servophasenkorrektur. Der zu den Hall-Effekt-Bauelementen 18, 20 fliessende Strom fließt über Ausgleichswiderstände 32, 34, wie in Fig.1 dargestellt ist.The motor speed is obtained from the sensor coils with the help of the Gt'gen EMF 4, 6 controlled, which work in the same rotor field and are sinusoidal and cosinusoidal Generate output signals. The output signals are in the squaring circuits 8.10 squared and then combined in the summing unit 12. The resultant emf now has essentially no low-frequency ripple, since the following applies: sin2 + cos2 = 1. The EMF is compared with a reference EMF which is applied via a line 26 and in a comparator amplifier 28 is reinforced. A filter circuit 30 removes any residual noise and gives the servo phase correction necessary for stability. The current flowing to the Hall effect components 18, 20 flows through balancing resistors 32, 34, as shown in Figure 1.

In Fig.2 ist ein Teil eines Plattenspielers 50 dargestellt, der eine Basisplatte 51 aufweist, auf der ein Direktantriebsmotor 52 befestigt ist. Der Direktantriebsmotor 52 ist mit einer drehbaren Messingbüchse 53 versehen, die ein Mittelauflager 54 trägt, an dem ein Plattenteller 55 befestigt ist, in dessen Mitte eine Schallplattenspindel 56 liegt. Der Direktantriebsmotor 52 von Fig.2 wird nun unter Bezugnahme auf Fig.2 und die verschiedenen Ansichten in den Figuren 3 bis 5 genauer erläutert.In Figure 2, part of a turntable 50 is shown, the one Has base plate 51 on which a direct drive motor 52 is attached. The direct drive motor 52 is provided with a rotatable brass sleeve 53 which has a central support 54 carries, on which a turntable 55 is attached, in the middle of a record spindle 56 lies. The direct drive motor 52 of FIG. 2 will now be described with reference to FIG and the various views in FIGS. 3 to 5 are explained in more detail.

Der in den Figuren 2 bis 5 dargestellte Direktantriebsmotor 52 enthält einen Gußkörper 57, der typischerweise aus MAZAK hergestellt ist und mittels Bolzen mit der Basisplatte 51 des Plattenspielers 50 verbunden ist; der Gußkörper 57 weist ein Mittellager 58 auf, in das eine Hauptspindel 59 eingepreßt ist. Zwei weitere Spindeln 60 sind zur Aufnahme eines vollautomatisch oder halbautomatisch arbeitenden ( nicht dargestellten) Betätigungsmechanismus in den Gußkörper 57 eingepreßt. Der eigentliche Motor besteht aus einer Statorbaugruppe 61, die im Gußkörper 57 befestigt ist, sowie ous einer Rotorbaugruppe 62, die drehbar auf der Hauptspinel 59 gelagert ist0 Die in Fig.3 genauer dargestellte Rotorbaugruppe weist eine aus Messing bestehende Lagerbüchse 53 auf, die an ihrem oberen Ende mit einer Druckkappe 63 ausgestattet ist. Die Druckkappe 63 wirkt als Drucklager. Die Lagerbüchse 53 ist mit einer Umfangsnut 64 versehen, in die eine Halteklammer 65 vom E-Typ eingepaßt ist, die eine Stahlscheibe 66 trägt; an der Unterseite dieser Stahlscheibe 66 ist mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs ein ringförmiger Permanentmagnet 67 befestigt. Die Stahlscheibe 66 ergibt einen magnetischen Rückweg für den Magnet 67. Die Stahlscheibe 66 wird mit Hilfe einer Greifklemme 68 gegen die Klammer 65 gehalten.The direct drive motor 52 shown in Figures 2 to 5 contains a cast body 57, which is typically made of MAZAK and by means of bolts connected to the base plate 51 of the disk player 50; the cast body 57 has a center bearing 58 into which a main spindle 59 is pressed. Two more Spindles 60 are for receiving a fully automatic or semi-automatic working Actuating mechanism (not shown) pressed into cast body 57. Of the The actual motor consists of a stator assembly 61 which is fastened in the cast body 57 is, as well as a rotor assembly 62, which is rotatably mounted on the main spindle 59 is0 The rotor assembly shown in more detail in Figure 3 has a Made of brass bearing bush 53, which at its upper end with a pressure cap 63 is equipped. The pressure cap 63 acts as a pressure bearing. The bearing bush 53 is provided with a circumferential groove 64 into which an E-type retaining clip 65 is fitted which carries a steel washer 66; on the underside of this steel disk 66 is an annular permanent magnet 67 is attached with the aid of a suitable adhesive. The steel disk 66 provides a magnetic return path for the magnet 67. The steel disk 66 is held against clamp 65 with the aid of a gripping clamp 68.

Der Permanentmagnet 67 ist axial magnetisiert, so daß beigielsweise vier oder acht, in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Pole entstehen; benachbarte Pole sind dabei Jeweils entgegengesetzt polatisiert.The permanent magnet 67 is axially magnetized, so that at the same time four or eight, circumferentially spaced poles are created; Adjacent poles are each polarized in opposite directions.

Die Rotorbaugruppe 62 ist auf der Spindel 59 des Gußkörpers 57 mit Hilfe der Lagerbüchse 53 drehbar gelagert, in die sich die Spindel 59 erstreckt; zwischen dem Ende der Spindel 59 und der Druckkappe 63 der Lagerbüchse 53 ist ein Kugellager 68a angebracht.The rotor assembly 62 is on the spindle 59 of the cast body 57 with Rotatably mounted with the aid of the bearing bush 53 into which the spindle 59 extends; between the end of the spindle 59 and the pressure cap 63 of the bearing bush 53 is a Ball bearing 68a attached.

Die Statorbaugruppe 51 der Motoranordnung 52 besteht aus einer Stahlplatte 69, die einen stationären magnetischen Rückweg für den Magnet 67 bildet; die Stahlscheibe 69 trägt die zwei, der Erregung dienenden Statorspulen 14, 16 mit Luftkern, die auf Nylon-Spulenkörper gewickelt sind. Die Spulenkörper sind mit (nicht dargestellten) Vorsprüngen versehen, die sich durch die Stahlscheibe 69 erstrecken und die mit Hilfe von Ultraschall an der Gegenseite verschweißt sind, damit sie in ihrer Lage gehalten werden. Die zwei Statorspulen 14, 16 entsprechen den zwei Phasen des Motors; sie sind relativ zu den Magnetpolen des Rotormagnets 67 so angeordnet, daß sie elektrisch um 900 gegeneinander phasenverschoben sind. Die zwei Statorspulen 14, 16 sind allgemein dreieckförmig ausgebildet, so daß zwei Schenkel 71 im wesentlichen radial zur Motorachse verlaufen, damit eine maximale Kopplung mit dem vom Rotormagnet 67 erzeugten Magnetfeld bewirkt wird.The stator assembly 51 of the motor assembly 52 consists of a steel plate 69 which provides a stationary magnetic return path for magnet 67; the steel disk 69 carries the two, the excitation serving stator coils 14, 16 with air core, the are wound on nylon bobbins. The bobbins are marked with (not shown) Provided projections that extend through the steel washer 69 extend and which are welded with the help of ultrasound on the opposite side so that they are be held in place. The two stator coils 14, 16 correspond to the two Phases of the motor; they are arranged relative to the magnetic poles of the rotor magnet 67 so that that they are electrically out of phase with each other by 900. The two stator coils 14, 16 are generally triangular, so that two legs 71 substantially run radially to the motor axis, so that a maximum coupling with that of the rotor magnet 67 generated magnetic field is effected.

Beim Betrieb des Motors werden die zwei Statorspulen 14, 16 mit sinusförmigen Erregungsströmen mit einer Phasenverschiebung von 90° erregt, und die Magnetisierung des Rotormagnets 67 und dessen relative Lage zu den Statorspulen 14, 16 sind so ausgeführt, daß ein sich sinusförmig änderndes Magnetfeld entsteht.When operating the motor, the two stator coils 14, 16 are sinusoidal Excitation currents excited with a phase shift of 90 °, and the magnetization of the rotor magnet 67 and its position relative to the stator coils 14, 16 are like this executed that a sinusoidally changing magnetic field is created.

Die Kommutierung der Statorspulen 14, 16 wird von den zwei Hall-Effekt-Bauelementen 18, 20 hergeleitet, die von einer gedruckten Schaltungsplatte 73 getragen sind, die ihrerseits mit Hilfe von Nylonvorsprüngen 74 an der Stahlscheibe 69 befestigt sind; die Nylonvorsprünge erstrecken sich dabei durch die gedruckte Schaltungsplatte 73 und die Stahlscheibe 69, und sie sind auf der Rückseite mit Hilfe von Ultraschall verschweißt.The commutation of the stator coils 14, 16 is carried out by the two Hall-effect components 18, 20 carried on a printed circuit board 73, which in turn is attached to the steel disc 69 with the aid of nylon projections 74 are; the nylon tabs extend through the printed circuit board 73 and the steel disk 69, and they are on the back with the help of ultrasound welded.

Die Hall-Effekt-Bauelemente 18, 20. sind bezüglich der Pole des Rotormagnets 67 so angeordnet, daß sie elektrisch um 900 voneinander entfernt liegen. Sie liegen so im Magnetfeld des Rotormagnets 67, daß sie jeweils ein sinusförmiges Ausgangssignal abgeben. Die elektrische Verbindung zwischen den Statorspulen 14, 16 und den Hall-Effekt-Bauelementen 18, 20 erfolgt mit Hilfe mehrerer elektrischer Verbinder 75, die von der gedruckten Schaltungsplatte 73 getragen sind und mit denen jeweils die Spulen 14, 16 und die Hall-Effekt-Bauelemente 18, 20 verbunden sind. Die elektrische Verbindung erfolgt dann mit Hilfe elektrischer Kabel 76 (Fig.2), die durch ein Loch im Gußkörper 57 zu einer weiteren (nicht dargestellten) gedruckten Schaltungsplatte führen, die die zusätzliche Elektronik trägt.The Hall effect components 18, 20 are with respect to the poles of the rotor magnet 67 arranged so that they are electrically separated by 900 from each other. they lay so im Magnetic field of the rotor magnet 67 that they are each a sinusoidal Emit output signal. The electrical connection between the stator coils 14, 16 and the Hall effect components 18, 20 takes place with the help of several electrical Connectors 75 carried by and with the printed circuit board 73 the coils 14, 16 and the Hall-effect components 18, 20 are respectively connected. The electrical connection is then made with the aid of electrical cables 76 (Fig. 2), which are printed through a hole in the cast body 57 to another (not shown) Lead circuit board that carries the additional electronics.

Ein besonderer Vorteil der unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 beschriebenen Motoranordnungen besteht darin, daß die Statorbaugruppe 61 als eine Teilbaugruppe hergestellt werden kann, wobei die Spulen 14, 16 und die die Hall-Effekt-Bauelemente 18, 20 tragende gedruckte Schaltungsplatte 73 an der Stahlscheibe 69 befestigt sind. Im Anschluß daran kann die Verdrahtung durchgeführt werden, worauf die Teilbaugruppe in den Gußkörper 57 montiert werden kann, in dem die Stahlscheibe 69 in Gußîlanschenangebracht wird, die dann umgenietet werden, damit die Teilbaugruppe im Gußkörper 57 festgehalten wird. Die Rotorbaugruppe kann ebenfalls als Teilbaugruppe hergestellt und an der Statoranordnung montiert werden.A particular advantage of the with reference to Figures 2 to 5 motor arrangements described is that the stator assembly 61 as a Subassembly can be manufactured, with the coils 14, 16 and the Hall-effect components 18, 20 supporting printed circuit board 73 are attached to the steel disc 69. The wiring can then be carried out, whereupon the sub-assembly can be mounted in the cast body 57, in which the steel disc 69 is mounted in cast flanges which are then riveted so that the subassembly is held in the cast body 57 will. The rotor assembly can also be manufactured as a subassembly and attached to the Stator assembly are mounted.

In Fig.6 ist eine Abwandlung des Plattenspielers von Fig.2 dargestellt, bei der anstelle der Herstellung des von der Basisplatte des Plattenspielers getrennten Gußkörpers 57 der Motoranordnung 52 der Gußkörper und die Basisplatte einstückig ausgebildet werden, wobei der Umfang des Motorabschnitts 57 zur Aufnahme einer Oberplatte 78 vertieft ist, die mit der normalen Oberfläche der Basisplatte 1 in einer Ebene liegt.In Fig. 6 a modification of the record player of Fig. 2 is shown, instead of producing the separate from the base plate of the turntable Cast body 57 of the motor assembly 52, the cast body and the base plate are integrally formed with the periphery of the motor section 57 for receiving a top plate 78 is recessed, which lies with the normal surface of the base plate 1 in one plane.

In der Anordnung von Fig.6 ist die gedruckte Schaltungsplatte 73 der Anordnung nach den Figuren 2 bis 5 so dargestellt, daß sie sich durch einen Schlitz 80 im Motorabschnitt 75 erstreckt, so daß die elektrische Verbindung zur Motoranordnung 52 vaider Außenseite her mit Hilfe elektrischer Kontakte 81 hergestellt werden kann. Eine solche Abwandlung kann auch bei der an Hand der Figuren 2 bis 5 beschriebenen Motoranordnung durchgeführt werden.In the arrangement of Figure 6, the printed circuit board 73 is the Arrangement according to Figures 2 to 5 shown so that it extends through a slot 80 extends in the motor section 75, so that the electrical connection to the motor assembly 52 can be established on the outside with the aid of electrical contacts 81. Such a modification can also be described with reference to FIGS Motor arrangement can be carried out.

Die im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenen Motoranordnungen können auch noch weiter geändert werden. Es ist zwar angegeben worden, daß die Statorspulen 14, 16 auf Spulenkorper gewickelt sind, doch könnten sie auch unter Verwendung eines selbstklebenden Drahts als selbsttragende Spulen entweder durch Verwendung einer Formvorrichtung zur Bestimmung der Spulenform oder durch Wickeln als Ringspulen mit einem mechanischen Drücken in die gewünschte Form gebildet werden. Dazu kann ein durch chemische Einwirkung oder Wärmeeinwirkung verklebter Draht benutzt werden. Die Rotorscheibe 66 kann auch vergrößert werden, wobei ihr Umfang mit radialen Fingern ausgestattet wird, die mit gegenüberliegenden Schlitzen in der Basisplatte 51 so zusammenwirken, daß ein Kreis mit variablem magnetischen Widerstand entsteht, wobei ein Ausgangssignal von einer Spule abgeleitet wird, die zwischen der Rotorscheibe 66 und der Basisplatte 51 angebracht ist0 Es kann auch eine Tachogenerator-Anordnung verwendet werden, indem beispielsweise eine als gedruckte Schaltungsplatte in der Nähe des Rotormagnets 57 ausgebildete stationäre Isolierscheibe angebracht wird, auf die ein elektrisch leitendes Zickzack-Muster oder ein anderes Muster aufgedruckt ist, in dem eine drehzahlabhängige Spannung induziert wird, die zur Steuerung der Erregung der Statorspulen 14, 16 benutzt werden kann.The motor arrangements described in connection with the figures can also be changed further. It has been stated that the stator coils 14, 16 are wound on bobbins, but they could also be done using a self-adhesive wire as self-supporting coils either by using a Forming device for determining the coil shape or by winding as toroidal coils can be formed into the desired shape with mechanical pressing. Can do this a wire bonded by chemical action or heat may be used. The rotor disk 66 can also be enlarged, its circumference with radial fingers is equipped with opposing slots in the base plate 51 so work together to create a circuit with variable magnetic reluctance, whereby a Output signal is derived from a coil placed between the rotor disk 66 and the base plate 51 is attached. A tachometer generator arrangement can also be used can be used by, for example, a printed circuit board in the Stationary insulating washer formed near the rotor magnet 57 is attached, on which an electrically conductive zigzag or other pattern is printed is, in which a speed-dependent voltage is induced, which is used to control the Excitation of the stator coils 14, 16 can be used.

Die als Direktantriebsmotor für einen Plattenspieler beschriebene Motoranordnung ist natürlich für ein wesentlich breiteres Anwendungsgebiet geeignet,The one described as a direct drive motor for a turntable Motor arrangement is of course suitable for a much broader area of application,

Claims (10)

P a t e n t a n s p r ii c h e T Drehzahlfühleranordnung zum Feststellen der Drehzahl eines Motors, gekennzeichnet durch erste und zweite Fühlerspulen, die im Magnetfeld des Motors angebracht sind und um 900 phasenverschobene Ausgangssignale abgeben, die der Motordrehzahl proportional sind, eine Quadriereinheit für jedes der um 900 phasenverschobenen Ausgangssignale und eine Summiereinheit zum Kombinieren der quadrierten Ausgangssignale zur Erzielung eines von der Drehzahl des Motors abhängigen Ausgangssignals. P a t e n t a n s p r ii c h e T Speed sensor arrangement for detection the speed of a motor, characterized by first and second sensing coils, the in the magnetic field of the motor and output signals out of phase by 900 output proportional to the engine speed, one squaring unit for each of the output signals phase-shifted by 900 and a summing unit for combining of the squared output signals to obtain one of the speed of the engine dependent output signal. 2. Drehzahlfühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiereinheit ein Operationsverstärker ist. 2. Speed sensor arrangement according to claim 1, characterized in that that the summing unit is an operational amplifier. 3. Drehzahlfühleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiereinheit ein Komparatorverstärker ist. 3. speed sensor arrangement according to claim 1, characterized in that that the summing unit is a comparator amplifier. 4. Drehzahlfühleranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch (A) eine Rotorbaugruppe mit einem ringförmigen Permanentmagnetrotor, dessen Achse der Achse des Motors entspricht und der längs seines Umfangs mit mehreren axial magnetisierten Polpaaren versehen ist, und einem an dem Permanentmagnetrotor befestigten Glied zur Erzielung eines magnetischen Rückwegs und (B) eine axial im Abstand von der Rotorbaugruppe liegende Statorbaugruppe mit einem stationären Glied zur Erzielung eines magnetischen Rückwegs für den Permanentmagnetrotor, dritten und vierten Spulen an dem stationären Glied, von denen jeweils zwei Seiten im wesentlichen radial zur Achse der Drehzahlfühleranordnung verlaufen, so daß sie mit den Polen des Permanentmagnetrotors zusammenwirken, und mit Kommutatorvorrichtungen, die zusammen mit dem Permanentmagnetrotor die dritten und vierten Spulen erregen. 4. speed sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized by (A) a rotor assembly with an annular permanent magnet rotor, whose Axis corresponds to the axis of the motor and that along its Is provided circumferentially with several axially magnetized pole pairs, and one on the Permanent magnet rotor attached member to achieve a magnetic return path and (B) having a stator assembly axially spaced from the rotor assembly a stationary member to achieve a magnetic return path for the permanent magnet rotor, third and fourth coils on the stationary member, two sides each extend substantially radially to the axis of the speed sensor assembly, so that they cooperate with the poles of the permanent magnet rotor, and with commutator devices, which together with the permanent magnet rotor excite the third and fourth coils. 5. Drehzahlfühleranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das am Permanentmagnetrotor befestigte Glied eine magnetisierbare Scheibe ist, und daß das stationäre Glied ebenfalls eine magnetisierbare Scheibe ist.5. speed sensor arrangement according to claim 4, characterized in that that the member attached to the permanent magnet rotor is a magnetizable disc, and that the stationary member is also a magnetizable disk. 6, Drehzahlfühleranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Spulen in Form eines Dreiecks ausgebildet sind.6, speed sensor arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that that the third and fourth coils are formed in the shape of a triangle. 7. Drehzahlfühleranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten und vierten Spulen einen Luftkern aufweisen.7. speed sensor arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized characterized in that the third and fourth coils have an air core. 8. Drehzahlfühleranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutatorvorrichtungen aus zwei Hall-Effekt-Bauelementen bestehen, die an dem stationären Glied befestigt sind.8. speed sensor arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized characterized in that the commutator devices consist of two Hall-effect components exist on that stationary member are attached. 9. Drehzahlfühleranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hall-Effekt-Bauelemente mit Hilfe einer gedruckten Schaltungsplatte an dem stationären Glied befestigt sind.9. speed sensor arrangement according to claim 8, characterized in that that the two Hall effect components by means of a printed circuit board are attached to the stationary member. 10. Drehzahlfühleranordnung nach einem der orhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung bei einem Plattenspieler.10. Speed sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized by their use in a record player.
DE19782850031 1977-11-17 1978-11-17 Revolution rate sensor for direct drive motor - uses summing of 90 degree phase-shifted field coil signals Withdrawn DE2850031A1 (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531079A (en) * 1982-05-27 1985-07-23 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Brushless DC drive motor for signal recording means
DE3713305A1 (en) * 1987-04-18 1988-11-03 Heldt & Rossi Servoelektronik TACHOGENERATOR FOR ELECTRICAL MACHINES
CN106370882A (en) * 2016-10-19 2017-02-01 深圳市鑫精工平衡机有限公司 Rotation speed sensor for full-automatic balancing machine detection system

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