DE29514026U1

DE29514026U1 - Vorrichtung zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung von Motoren, insbesondere Asynchronmotoren

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Publication number: DE29514026U1
Application number: DE29514026U
Authority: DE
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2005-09-02
Also published as: DE19634692A1; DE19634692C2

Description

PATENTANWÄLTE
HEINER LICHTI

DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760 NG. HARTMUT LASCH TELEFON: (0721)9432815 TELEFAX: (O72D943284O

SEW-EURODRIVE GmbH & Co 13367.5/95 Jo/es

Ernst-Blickle-Straße 42 31. August 1995

D-76646 Bruchsal

Vorrichtung zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung von Motoren, insbesondere Asynchronmotoren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung von Motoren, insbesondere Asynchronmotoren, mit einem innerhalb einer Lüfterhaube angeordneten, durch die Motorwelle angetriebenen Lüfter.

Bisher werden zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung von Asynchronmotoren üblicherweise Geber in Form von Inkrementalgebern oder Resolvern eingesetzt, für die ein sehr hoher mechanischer und für die Auswertung elektronischer Aufwand notwendig ist. Zur Anbringung der Geber an den Motoren sind plane, zur Motorwelle rechtwinklige Anbauflächen sowie sehr aufwendige Axial- und Radialversatz tolerierende Kupplungen notwendig. Bei der Montage wird dabei die Baulänge des Motors erheblich erhöht. Entsprechend gestaltet sich die Nachrüstbarkeit bei bereits installierten Motoren äußerst schwierig. Außerdem sind derartige Gebersysteme mechanisch äußerst empfindlich und oftmals so teuer wie der Motor selbst. Häufig

beträgt ihr Preis sogar ein Vielfaches des Basismotorpreises .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstige Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich auf einfache Weise auch nachträglich ohne Erhöhung der Baulänge des Motors installieren läßt und eine einfache Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung ohne hohen mechanischen und elektronischen Aufwand ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die durch zumindest einen außenseitig der Lüftungshaube am Motor angebrachten Impulsgeber und eine im Lüfterraum innenseitig der Lüfterhaube angebrachte, mit dem Lüfter rotierbare Scheibe, die mit dem Impulsgeber zusammenwirkende Geberfahnen trägt, gekennzeichnet ist.

Ein derartiges Gebersystem aus Impulsgeber, bei dem es sich bevorzugt um einen induktiven Näherungsgeber handelt, und mit dem Lüfter rotierbaren Geberfahnen aus Metall ist preisgünstiger als bekannte Systeme herstellbar und ohne Baulängenzunahme des Motors an diesem itiontierbar. Da der Näherungsgeber an der Lüfterhaube und die Scheibe mit den Geberfahnen direkt am Lüfter selbst festgelegt werden, ist ein und dasselbe System unter Verwendung unterschiedlich großer Scheiben bei unterschiedlichen Motorgrößen einsetzbar und es kann einfach bei bereits installierten Motoren nachgerüstet werden. Das für die Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung notwendige Signal wird einfach bei Drehbewegung des Motors und des mitlaufenden Lüfters über die mit dem Lüfter mitlaufenden Geberfahnen initiiert. Die im Geber

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initiierten Signale können auf einfache Weise an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) weitergeleitet und dort ohne zusätzliche Auswerteeinheit ausgewertet werden.

Um eine möglichst kompakte Anordnung zu schaffen, ist die bevorzugt aus Metall bestehende Scheibe auf der dem Motor zugewandten Seite des Lüfters angeordnet. Hierdurch kann der Näherungsgeber an der Lüfterhaube optimal zu den Geberfahnen ausgerichtet werden, ohne daß die Länge der Lüfterhaube vergrößert werden muß. Um den Raumbedarf der Scheibe mit Geberfahnen möglichst gering zu halten, ist vorgesehen, daß die Scheibe schüsseiförmig mit einem umlaufenden Rand ausgebildet ist. Hierdurch paßt sich die Scheibe optimal an die Innenkontur bekannter verwendeter Lüfter an, so daß lediglich der umlaufende Rand einen aber lediglich geringen Raumbedarf zwischen Lüfter und Motorseite aufweist. Außerdem wird aufgrund dieser Ausgestaltung der Scheibe die Festlegung am Lüfter selbst vereinfacht, da sie am Innenbereich des Lüfters erfolgen 0 kann und so keine störenden Befestigungsteile seitlich oder unterhalb des Lüfters hervorragen.

Die Geberfahnen sind in Weiterbildung an der Peripherie der Metallscheibe angeordnet, insbesondere gleichmäßig verteilt. Auf diese Weise können die Geberfahnen optimal mit dem Näherungsgeber zusammenwirken, ohne störenden Einfluß auf andere Bauteile zu nehmen.

In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, daß 0 die mit den Geberfahnen versehene Scheibe auf der dem Motor zugewandten Seite des Lüfters angeordnet ist und daß die Geberfahnen sich axial in zum Motor entgegengesetzter Richtung über Flügel des Lüfters erstrecken und den Lüfter beabstandet zu diesen umgeben. Aufgrund dieser

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einfachen Bauart der Scheibe mit Geberfahnen brauchen im Inneren des Gehäuses keine Änderungen vorgenommen werden. Es ist lediglich die Scheibe am Lüfter festzulegen. Die Wirkung des Lüfters zur Eigenbelüftung des Motors wird dabei nicht beeinträchtigt.

Um nun den Näherungsgeber in berührungslosen Kontakt mit den Geberfahnen der Scheibe zu bringen, weist die Lüfterhaube eine Öffnung zur Durchführung zumindest eines Teils des Näherungsgebers auf. Eine solche Öffnung kann auch später bei bereits installierten Motoren einfach an der Lüfterhaube ausgebildet werden.

Um nun nicht nur die Drehzahl, sondern auch die Drehrichtung zu erfassen, sind bevorzugt zwei Impulsgeber vorgesehen .

Insgesamt wird so eine Vorrichtung geschaffen, mit der bei einfacher und robuster Bauart auf einfache Weise die Drehzahl und/oder Drehrichtung erfaßt werden und welche einfach an einem Motor montiert werden kann.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 in abgebrochenem Schnitt das lüfterseitige Teil eines Asynchronmotors; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1.

In Fig. 1 ist lediglich der lüfterseitige Teil eines

Asynchronmotors dargestellt. Dabei sind lediglich die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile des Motors beschrieben.
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Am lüfterseitigen Ende eines Asynchronmotors (nicht dargestellt) ist ein Lüfter 1 angeordnet, der zusammen mit dem rückwärtigen Teil des nicht dargestellten Motors von einer Lüfterhaube 2 umschlossen ist. Der Lüfter 1 weist eine Nabe 3 auf, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine sich in Form einer Schüssel erweiternde Seitenwandung 4 aufweist. An der Seitenwandung 4 sind mehrere Radialflügel 5 angeformt. Die Nabe 3 wird durch die Motorwelle (nicht dargestellt) angetrieben, wobei diese die Nabe 3 durchgreift.

An der den Flügeln 5 abgewandten Innenseite der Seitenwandung 4 ist eine kreissymmetrische, schüsseiförmig ausgebildete Scheibe 6, insbesondere eine Metallscheibe, 0 bei 7 festgelegt. Die Scheibe 6 weist zentral in ihrem Boden 17 eine Öffnung 18 auf, mittels der sie auf die Nabe 3 aufgeschoben ist. Die Scheibe 6 legt sich dabei im Festlegungsbereich 7 aufgrund ihrer schüsseiförmigen Ausbildung formschlüssig an die Seitenwandung 4 der Nabe 3 an. Des weiteren ist die Scheibe 6 mit einem umlaufenden Rand 8 versehen, welcher den Lüfter 1 an seiner Unterseite in Richtung der Lüfterhaube 2 überragt. An der Peripherie der Scheibe 6 sind dabei gleichmäßig (s. Fig. 2) verteilte Geberfahnen 9, ebenfalls aus Metall, ausgebildet. Die Geberfahnen 9 der zwischen dem Lüfter 1 und dem Handlüftbügel 10 raumsparend angeordneten Scheibe 6 erstrecken sich dabei achsparallel vom Lagerschild 10' und damit vom Asynchronmotor fort und umgeben die Flügel 5 des Lüfters 1 mit einem endlichen Abstand.

In der Lüfterhaube 2 ist eine Öffnung 11 vorgesehen, durch die der mit den Geberfahnen 9 zusammenwirkende Teil 12 eines Impulsgebers 13 in den Lüfterraum 14 hineinragt. Der Impulsgeber 13, bei dem es sich bevorzugt um einen handelsüblichen induktiven Näherungsgeber handelt, ist an der Lüfterhaube 2 beispielsweise mittels Schrauben 15 festgelegt. Der Näherungsgeber 13 weist dabei einen Anschluß 16 zur Weiterleitung der empfangenen Signale an speicherprogrammierte Steuerungen (SPS) zur Auswertung der Signale auf. Um nicht nur die Drehzahl, sondern auch die Drehrichtung zu erfassen, können an der Lüfterhaube 2 (s. Fig. 2) auch zwei Impulsgeber 13, 13' angeordnet sein.

Die Signalerfassung erfolgt, indem durch die Drehbewegung des nicht dargestellten Motors und des mitlaufenden Lüfters 1 über die die Bedämpfung des induktiven Näherungsgebers 13, 13· bewirkenden Geberfahnen 9 in dem Geber ein Signal initiiert wird, wobei entsprechende Signale an die speicherprogrammierten Steuerungen weitergegeben werden. Sind zwei Impulsgeber 13, 13' vorgesehen, so erfolgt sowohl eine Drehzahl- als auch eine Drehrichtungserfassung .

Claims

PATENTANWÄLTE :

HEINER LICHTI

DIPL.-PHYS. dr. RER. NAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760 DIPL-ING. HARTMUT LASCH TELEFON: (O72D94328I5 TELEFAX: (0721)9432840

SEW-EURODRIVE GmbH & Co 13367.5/95 Jo/es

Ernst-Blickle-Straße 42 31. August 1995

D-76646 Bruchsal

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Drehzahl- und/oder Drehrichtungserfassung von Motoren, insbesondere Asynchronmotoren, mit einem innerhalb einer Lüfterhaube angeordneten, durch die Motorwelle angetriebenen Lüfter, gekennzeichnet durch zumindest einen außenseitig der Lüfterhaube (2) am Motor angebrachten Impulsgeber (13, 13') und eine im Lüfterraum (14) innenseitig der Lüfterhaube (2) angebrachte, mit dem Lüfter (1) rotierbare Scheibe (6), die mit dem Impulsgeber (13, 13') zusammenwirkende Geberfahnen (9) trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (13, 13·) ein induktiver Näherungsgeber ist und die Geberfahnen (9) aus Metall sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) auf der dem Motor zugewandten Seite des Lüfters (1) angeordnet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) schüsseiförmig mit einem umlaufenden Rand (8) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberfahnen (9) an der Peripherie der Scheibe (6) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberfahnen (9) gleichmäßig an der Peripherie der Scheibe (6) verteilt angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Geberfahnen (9) versehene Scheibe (6) auf der dem Motor zugewandten Seite des Lüfters (1) angeordnet ist und daß die Geberfahnen (9) sich axial in zum Motor entgegengesetzter Richtung über Flügel (5) des Lüfters (1) erstrecken.
0 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberfahnen (9) den Lüfter (1) beabstandet umgeben.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterhaube (2) eine Öffnung (11) zur Durchführung zumindest eines Teils (12) des Impulsgebers (13, 13') aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

gekennzeichnet durch zwei Impulsgeber (13, 13').