WO2013072219A2 - Steuermodul für einen antriebsmotor - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to motor systems, and more particularly to control modules for drive motors comprising components for controlling and detecting a position of a rotor of the drive motor in an integrated manner.
- control units and drive motor are often arranged in a compact manner to each other. This applies in particular to electronically commutated electric motors, since there a logic for controlling Statorspulen provided and also often a detection of a rotor position must be realized.
- magnetic field sensors such. B. Hall sensors, used, which detect a magnetic field change due to movement of the rotor of the drive motor.
- the rotor shaft may be provided with a ring magnet which moves past a magnetic field sensor and there generates an electrical signal corresponding to the magnetic field changes caused by the movement.
- the rotor position detection signal thus obtained may also be used in an external controller for determining the speed of the rotor to provide other functions, such as when used as a window lift drive for anti-jamming.
- the magnetic field sensor used is generally arranged together with other components on a circuit board, in particular soldered by means of an SMD reflow process. Due to the fixed integration of the magnetic field sensors on the circuit board of the controller, the arrangement of the circuit board with respect to the drive motor is fixed. As a result, the degrees of freedom in the
- a control device for operating a drive motor comprising:
- control electronics are configured to determine a rotor position of a rotor of the drive motor based on the sensor signal
- the magnetic field sensor is designed to detect a magnetic field change in a plurality, in particular in three spatial directions.
- control device in contrast to previously used control devices having arranged thereon simple Magnetfeldsen- sensors when providing a control device with a magnetic field sensor that can detect magnetic fields in more than one direction, the degrees of freedom in the Arrangement of the control unit to the magnetic encoder of the drive motor are increased. While the positioning of the printed circuit board of the control unit with respect to the magnetic encoder of the drive motor is inevitably predetermined by the currently used Hall sensors, it is possible to detect magnetic fields in several spatial directions when using a multi-dimensional magnetic field sensor, so that the circuit board of the controller in various ways with respect Magnetic encoder can be arranged.
- the printed circuit board can be arranged inexpensively and flexibly and, for example, a centric positioning of the electronics in the drive motor is possible.
- the magnetic field sensor may have a Hall sensor.
- the magnetic field sensor can be arranged on an edge of the printed circuit board.
- control electronics can perform a commutation of the drive motor based on the rotor position.
- the magnetic field sensor can be designed to generate at least two detection signals, in particular analog measurement voltages, as a function of a magnetic field, wherein a computing unit, in particular a microcontroller, is provided to determine points in time of intersections of the courses of the detection signals and the position indication from the determined times of the intersections of the courses of the detection signals to determine.
- a computing unit in particular a microcontroller
- an engine system in another aspect, includes: a drive motor, in particular an electronically commutated electric machine, wherein a rotor of the drive motor is provided with a magnetic field transmitter which moves during a movement of the rotor and thus changes a generated magnetic field;
- the above controller is arranged so that the magnetic field sensor is close to the magnetic field sensor to detect the sensor signal based on the magnetic field provided by the magnetic field generator.
- circuit board may be arranged with the control electronics at one end of a shaft of the drive motor so that the circuit board extends parallel to the axial direction of the rotor shaft, wherein in particular the magnetic field sensor is axially offset from the magnetic encoder.
- a use of a magnetic field sensor in a control device for operating a drive motor wherein the magnetic field sensor is designed to detect a magnetic field change in a plurality, in particular in three spatial directions.
- Figure 1 is a schematic representation of an engine system with a drive motor and a corresponding control unit
- Figure 2 is a schematic representation of another engine system with a drive motor and a control unit
- Figures 3a-d further illustrations of ways to arrange a circuit board of the controller to a magnetic encoder of the drive motor. Description of embodiments
- FIG. 1 shows a schematic representation of an engine system 1 with a drive motor 2 and a control unit 3, which has a printed circuit board 4 and components arranged thereon, such as a microcontroller 5 and the like.
- the microcontroller 5 may be formed as an SMD component, which allows a simple production of the control unit.
- the drive motor 2 can be designed, for example, as an electric motor, in particular as an electronically commutated electric motor, in which the position or position of a rotor shaft 6 must be detected in order to drive stator coils (not shown) in order to drive the drive motor 2 appropriately Way to perform.
- the microcontroller 5 of the control unit 3 can provide suitable commutation for the stator coils, ie. H. energize the stator coils at any time in a suitable manner.
- a common procedure for detecting the rotor position is to attach a magnetic field transmitter 7 to the rotor shaft 6, which provides a magnetic field extending in the radial direction.
- the magnetic field transmitter 7 is preferably designed as a magnetic ring, which has alternating regions of different polarity. By rotation of the rotor shaft 6, the strength and direction of the magnetic field in the vicinity of the magnetic field transmitter 7 change.
- the printed circuit board 4 also has a magnetic field sensor 8, which may be formed, for example, as a Hall sensor, GMR sensor, electrical coil or the like.
- the magnetic field sensor 8 provides an analog voltage, e.g. a Hall voltage, ready, whose magnitude indicates the strength of the magnetic field.
- the printed circuit board 4 has a plug connection 9 in order to produce an electrical connection to the stator winding of the drive motor 2 and the printed circuit board 4.
- the magnetic field sensor 8 is likewise designed as an SMD component.
- previous magnetic field sensors 8 provide only the detection of a magnetic field change in a spatial direction. It is therefore intended as a magnetic field sensor 8 to provide a sensor with a sensitivity in several spatial directions. In particular, it is possible to provide Hall sensors with a three-dimensional sensitivity that can be used as standard components, in particular as SMD sensors.
- FIG. 2 shows an arrangement of the printed circuit board 4 with respect to the rotor shaft 6 of the drive motor 2 provided with the magnetic field transmitter 7 or the magnetic field transmitter 7 arranged on the rotor shaft 6 of the drive motor 2.
- the circuit board 4 is arranged with an extension direction axially parallel to the rotor shaft 6.
- the motor system 1 formed by the printed circuit board 4 and the drive motor 2 thereby has an elongated design, wherein the width of the motor system 1 is no longer determined by the circuit board 4 and the magnetic encoder 7.
- the printed circuit board 4 can furthermore be equipped with an electrical connector 10, in particular a plug connector, in order to enable electrical contacting of the printed circuit board 4, in particular for providing electrical energy.
- the electrical connector 10 allows an electrical connection in the axis-parallel direction, so that via the electrical connector 10 connected connection cable (not shown) also extend in the direction parallel to the axis of the circuit board 4 away.
- the electrical connector 10 is preferably arranged relative to the magnetic field sensor 8 at an opposite end of the printed circuit board 4. In the case of a connector 10, contact pins 11 of the electrical connector 10 may extend in the direction of the printed circuit board 4 or in the direction of the rotor shaft 6. Such an arrangement makes it possible to dispense with fingers for guiding the magnetic field to the magnetic field sensor 8.
- the motor system 1 can be provided in a narrow design, since the width of the motor system is not increased by a side of the drive motor 2 arranged circuit board 4.
- the width of the printed circuit board 4 in the direction transverse to the direction of extension of the rotor shaft 6 is provided to be equal to or smaller than the width of the drive motor 2.
- further arrangements of the printed circuit board 4 shown by way of example in FIGS. 3 a to 3 are provided on the drive motor 2 or on the rotor shaft 6 of the drive motor 2 provided with the magnetic field transmitter 7 or on the magnetic field transmitter 7 arranged on the rotor shaft 6 of the drive motor 2 intended.
- 3 a to 3d show four mutually orthogonal arrangements of the magnetic field sensor 8 with respect to the magnetic field directions provided by the magnetic field transmitter 7.
- the magnetic field sensor 8 is arranged to the side of the rotor shaft 6, so that when rotating the rotor shaft 6, the magnetic poles of the magnetic encoder 7 move past the magnetic field sensor 8.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät (3) zum Betreiben eines Antriebsmotors (2), umfassend: - eine Leiterplatte (4) mit einer Steuerelektronik; - einen Magnetfeldsensor (8) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung und zum Bereitstellen eines entsprechenden Sensorsignals, wobei die Steuerelektronik ausgebildet ist, um basierend auf dem Sensorsignal eine Läuferlage eines Läufers des Antriebsmotors (2) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (8) ausgebildet ist, um eine Magnetfeldänderung in mehreren, insbesondere in drei Raumrichtungen zu erfassen.
Description
Beschreibung
Steuermodul für einen Antriebsmotor
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Motorsysteme und insbesondere Steuermodule für Antriebsmotoren, die Bauelemente zum Steuern und zur Erfassung einer Lage eines Läufers des Antriebsmotors in integrierter Weise umfassen.
Stand der Technik
Für einen kompakten Aufbau eines Motorsystems werden häufig Steuergeräte und Antriebsmotor in kompakter Weise zueinander angeordnet. Dies gilt insbesondere für elektronisch kommutierte Elektromotoren, da dort eine Logik zur An- steuerung von Statorspulen vorgesehen und zudem häufig eine Erfassung einer Läuferlage realisiert werden muss.
Um die Läuferlage zu detektieren, werden in der Regel Magnetfeldsensoren, wie z. B. Hallsensoren, verwendet, die eine Magnetfeldänderung aufgrund einer Bewegung des Läufers des Antriebsmotors detektieren. Beispielsweise kann bei einem rotatorischen Elektromotor die Läuferwelle mit einem Ringmagneten versehen sein, der sich an einem Magnetfeldsensor vorbei bewegt und dort entsprechend den durch die Bewegung bewirkten Magnetfeldänderungen ein elektrisches Signal hervorruft. Das so erhaltene Signal der Läuferlageerkennung kann darüber hinaus in einem externen Steuergerät zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Läufers verwendet werden, um weitere Funktionen bereitzustellen, wie beispielsweise bei einer Verwendung als Fensterheberantrieb für einen Einklemmschutz.
Der verwendete Magnetfeldsensor ist in der Regel gemeinsam mit weiteren Bauelementen auf einer Leiterplatte angeordnet, insbesondere mittels eines SMD- Reflow-Verfahrens gelötet. Durch die feste Integration der Magnetfeldsensoren auf der Leiterplatte des Steuergeräts ist die Anordnung der Leiterplatte bezüglich des Antriebsmotors fest vorgegeben. Dadurch sind die Freiheitsgrade bei der
Konstruktion eines Motorsystems mit einem Antriebsmotor und einem entsprechenden Steuergerät mit Magnetfeldsensor eingeschränkt, da der Magnetfeldsensor in einer bestimmten Ausrichtung zum zu detektierenden Magnetfeld angeordnet sein muss.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, die eine höhere Flexibilität bei der Anordnung eines Steuergeräts in einem Motorsystem ermöglicht. Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Steuergerät gemäß Anspruch 1 sowie durch das Motorsystem gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsmotors vorgesehen, umfassend:
- eine Leiterplatte mit einer Steuerelektronik;
- einen Magnetfeldsensor zum Erfassen einer Magnetfeldänderung und zum
Bereitstellen eines entsprechenden Sensorsignals,
wobei die Steuerelektronik ausgebildet ist, um eine Läuferlage eines Läufers des Antriebsmotors basierend auf dem Sensorsignal zu ermitteln,
wobei der Magnetfeldsensor ausgebildet ist, um eine Magnetfeldänderung in mehreren, insbesondere in drei Raumrichtungen zu erfassen.
Eine Idee des obigen Steuergeräts besteht darin, dass im Gegensatz zu bisher verwendeten Steuergeräten mit darauf angeordneten einfachen Magnetfeldsen- soren beim Vorsehen eines Steuergeräts mit einem Magnetfeldsensor, der Magnetfelder in mehr als einer Richtung detektieren kann, die Freiheitsgrade bei der
Anordnung des Steuergeräts an dem Magnetfeldgeber des Antriebsmotors vergrößert sind. Während durch die aktuell verwendeten Hallsensoren die Positionierung der Leiterplatte des Steuergeräts bezüglich des Magnetfeldgebers des Antriebsmotors zwangsläufig vorgegeben ist, ist es bei Verwendung eines mehr- dimensionalen Magnetfeldsensors möglich, Magnetfelder in mehreren Raumrichtungen zu detektieren, so dass die Leiterplatte des Steuergeräts in verschiedener Weise bezüglich des Magnetfeldgebers angeordnet werden kann.
Dadurch wird erreicht, dass die Leiterplatte kostengünstig und flexibel angeord- net werden kann und beispielsweise eine zentrische Positionierung der Elektronik im Antriebsmotor möglich ist. Insgesamt ist es möglich, den zur Verfügung stehenden Bauraum optimal zu nutzen und die Ausrichtung der Leiterplatte entsprechend sonstigen Systemanforderungen vorzunehmen. Beispielsweise kann der Aufwand zum Bereitstellen einer Steckverbindung auf der Leiterplatte redu- ziert werden, wenn die Leiterplatte entsprechend der Steckrichtung der Steckverbindung ausgerichtet werden kann.
Weiterhin kann der Magnetfeldsensor einen Hallsensor aufweisen. Insbesondere kann der Magnetfeldsensor an einem Rand der Leiterplatte angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerelektronik basierend auf der Läuferlage eine Kommutierung des Antriebsmotors durchführen.
Weiterhin kann der Magnetfeldsensor ausgebildet sein, um in Abhängigkeit von einem Magnetfeld mindestens zwei Detektionssignale, insbesondere analoge Messspannungen, zu erzeugen, wobei eine Recheneinheit, insbesondere eine Mikrocontroller vorgesehen ist, um Zeitpunkte von Schnittpunkten der Verläufe der Detektionssignale zu ermitteln und um die Stellungsangabe aus den ermittelten Zeitpunkten der Schnittpunkte der Verläufe der Detektionssignale zu bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem vorgesehen. Das Motorsys- tem umfasst:
- einen Antriebsmotor, insbesondere eine elektronisch kommutierte elektrische Maschine, wobei ein Läufer des Antriebsmotors mit einem Magnetfeldgeber versehen ist, der sich bei einer Bewegung des Läufers bewegt und so ein generiertes Magnetfeld ändert;
- das obige Steuergerät, das so angeordnet ist, dass sich der Magnetfeldsensor nahe des Magnetfeldgebers befindet, um das Sensorsignal basierend auf dem durch den Magnetfeldgeber bereitgestellten Magnetfeld zu detektieren.
Weiterhin kann die Leiterplatte mit der Steuerelektronik an einem Ende einer Welle des Antriebsmotors so angeordnet sein, dass sich die Leiterplatte parallel zur Achsrichtung der Läuferwelle erstreckt, wobei insbesondere der Magnetfeldsensor axial versetzt zu dem Magnetfeldgeber angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Verwendung eines Magnetfeldsensors in einem Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsmotors vorgesehen, wobei der Magnetfeldsensor ausgebildet ist, um eine Magnetfeldänderung in mehreren, insbesondere in drei Raumrichtungen zu erfassen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Motorsystems mit einem Antriebsmotor und einem entsprechenden Steuergerät;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Motorsystems mit einem Antriebsmotor und einem Steuergerät; und
Figuren 3a-d weitere Darstellungen von Möglichkeiten zur Anordnung einer Leiterplatte des Steuergeräts an einem Magnetfeldgeber des Antriebsmotors.
Beschreibung von Ausführungsformen
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems 1 mit einem Antriebsmotor 2 und einem Steuergerät 3, das eine Leiterplatte 4 und darauf ange- ordnete Bauelemente, wie beispielsweise einen Mikrocontroller 5 und dergleichen, aufweist. Der Mikrocontroller 5 kann als ein SMD-Bauelement ausgebildet sein, das eine einfache Herstellung des Steuergeräts erlaubt.
Der Antriebsmotor 2 kann beispielsweise als Elektromotor ausgebildet sein, ins- besondere als elektronisch kommutierter Elektromotor, bei dem zur Ansteuerung von Statorspulen (nicht gezeigt) die Lage bzw. Stellung einer Läuferwelle 6 er- fasst werden muss, um eine Ansteuerung des Antriebsmotors 2 in geeigneter Weise durchführen zu können. Mithilfe einer Läuferlageangabe kann der Mikrocontroller 5 des Steuergeräts 3 eine geeignete Kommutierung für die Statorspu- len vorsehen, d. h. die Statorspulen zu jedem Zeitpunkt in geeigneter Weise bestromen.
Eine gängige Vorgehensweise zur Erfassung der Läuferlage besteht darin, an der Läuferwelle 6 einen Magnetfeldgeber 7 anzubringen, der ein in radialer Rich- tung verlaufendes Magnetfeld bereitstellt. Der Magnetfeldgeber 7 ist vorzugsweise als Magnetring ausgebildet, der abwechselnd Bereiche verschiedener Polarität aufweist. Durch Drehung der Läuferwelle 6 ändern sich Stärke und Richtung des Magnetfelds in der Umgebung des Magnetfeldgebers 7. Die Leiterplatte 4 weist weiterhin einen Magnetfeldsensor 8 auf, der beispielsweise als Hallsensor, GMR-Sensor, elektrische Spule oder dergleichen ausgebildet sein kann. Der Magnetfeldsensor 8 stellt eine analoge Spannung, wie z.B. eine Hall-Spannung, bereit, deren Höhe die Stärke des Magnetfelds angibt. Weiterhin weist die Leiterplatte 4 eine Steckverbindung 9 auf, um eine elektrische Verbin- dung zur Statorwicklung des Antriebsmotors 2 und der Leiterplatte 4 herzustellen. Zur einfachen Herstellung des Steuergeräts 3 ist der Magnetfeldsensor 8 ebenfalls als SMD-Bauelement ausgebildet.
In der Praxis ist es zweckmäßig, zum Einbau des Motorsystems 1 in ein Gesamtsystem eine höhere Flexibilität bei der relativen Anordnung der Leiterplatte 4 des Steuergeräts 3 bezüglich des Antriebsmotors 2 zur Verfügung zu haben.
Bisherige Magnetfeldsensoren 8 sehen jedoch nur die Detektion einer Magnetfeldänderung in einer Raumrichtung vor. Es ist daher vorgesehen, als Magnetfeldsensor 8 einen Sensor mit einer Empfindlichkeit in mehreren Raumrichtungen vorzusehen. Insbesondere können Hallsensoren mit dreidimensionaler Empfind- lichkeit vorgesehen werden, die als Standardbauteile, insbesondere als SMD-
Bauelemente, bereits verfügbar sind.
In Figur 2 ist eine Anordnung der Leiterplatte 4 bezüglich der mit dem Magnetfeldgeber 7 versehenen Läuferwelle 6 des Antriebsmotors 2 bzw. dem an der Läuferwelle 6 des Antriebsmotors 2 angeordneten Magnetfeldgeber 7 dargestellt.
Dabei wirkt bei der Drehung der Läuferwelle 6 die Magnetfeldänderung aus unterschiedlichen Raumrichtungen auf den Magnetfeldsensor 8 ein. Die Leiterplatte 4 ist mit einer Erstreckungsrichtung achsparallel zur Läuferwelle 6 angeordnet. Das durch die Leiterplatte 4 und den Antriebsmotor 2 gebildete Motorsystem 1 weist dadurch eine längliche Bauform auf, wobei die Breite des Motorsystems 1 nicht länger durch die Leiterplatte 4 und den Magnetfeldgeber 7 bestimmt wird.
Die Leiterplatte 4 kann weiterhin mit einem elektrischen Verbinder 10, insbesondere einem Steckverbinder ausgestattet sein, um eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 4 insbesondere zum Bereitstellen elektrischer Energie zu ermöglichen. Der elektrische Verbinder 10 erlaubt eine elektrische Verbindung in achsparalleler Richtung, so dass über den elektrischen Verbinder 10 angeschlossene Anschlusskabel (nicht gezeigt) ebenfalls in achsparalleler Richtung von der Leiterplatte 4 weg verlaufen. Der elektrische Verbinder 10 ist vorzugsweise bezüg- lieh des Magnetfeldsensors 8 an einem gegenüberliegenden Ende der Leiterplatte 4 angeordnet. Im Falle eines Steckverbinders 10 können sich dazu Kontaktstifte 11 des elektrischen Verbinders 10 in Richtung der Leiterplatte 4 bzw. in Richtung der Läuferwelle 6 erstrecken. Eine solche Anordnung ermöglicht es, auf Finger zum Führen des Magnetfelds zu dem Magnetfeldsensor 8 zu verzichten. Weiterhin kann das Motorsystem 1 in einer schmalen Bauform bereitgestellt werden, da die Breite des Motorsystems nicht durch eine seitlich des Antriebsmotors 2 angeordnete Leiterplatte 4 vergrößert wird. Vorzugsweise ist dazu die Breite der Leiterplatte 4 in Querrichtung zur Erstreckungsrichtung der Läuferwelle 6 gleich oder kleiner als die Breite des Antriebsmotors 2 vorgesehen.
Weiterhin sind in alternativen Ausführungsformen weitere in den Figuren 3a bis 3d beispielhaft gezeigte Anordnungen der Leiterplatte 4 an dem Antriebsmotor 2 bzw. an der mit dem Magnetfeldgeber 7 versehenen Läuferwelle 6 des Antriebsmotors 2 bzw. an dem an der Läuferwelle 6 des Antriebsmotors 2 angeordneten Magnetfeldgeber 7 vorgesehen. Die Figuren 3a bis 3d zeigen vier zueinander orthogonale Anordnungen des Magnetfeldsensors 8 bezüglich der von dem Magnetfeldgeber 7 bereitgestellten Magnetfeldrichtungen. Der Magnetfeldsensor 8 ist dazu seitlich der Läuferwelle 6 angeordnet, so dass sich beim Drehen der Läuferwelle 6 die Magnetpole des Magnetfeldgebers 7 an dem Magnetfeldsensor 8 vorbeibewegen. Dabei wirken auf den Magnetfeldsensor 8 die Magnetfeldänderungen aus unterschiedlichen Raumrichtungen ein. Es ist jedoch auch möglich, spitze oder stumpfe Winkel zwischen den Hauptdetektionsrichtungen des Magnetfeldsensors 8 und dem von dem Magnetfeldgeber 7 erzeugten Magnetfeld als Überlagerung von zwei Hauptdetektionsrichtungen des Magnetfeldsensors 8 zu erfassen.
Claims
Steuergerät (3) zum Betreiben eines Antriebsmotors (2), umfassend:
- eine Leiterplatte (4) mit einer Steuerelektronik;
- einen Magnetfeldsensor (8) zum Erfassen einer Magnetfeldänderung und zum Bereitstellen eines entsprechenden Sensorsignals, wobei die Steuerelektronik ausgebildet ist, um basierend auf dem Sensorsignal eine Läuferlage eines Läufers des Antriebsmotors (2) zu ermitteln,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Magnetfeldsensor (8) ausgebildet ist, um eine Magnetfeldänderung in mehreren, insbesondere in drei Raumrichtungen zu erfassen.
Steuergerät (3) nach Anspruch 1 , wobei der Magnetfeldsensor (8) einen oder mehrere Hallsensoren aufweist, wobei insbesondere deren magnetsensitive Flächen einen Winkel zueinander bilden und vorzugsweise in einem einzigen integrierten Elektronikbauteil angeordnet sind.
Steuergerät (3) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Magnetfeldsensor (8) an einem Rand der Leiterplatte (4) angeordnet ist.
Steuergerät (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerelektronik basierend auf der Läuferlage eine Kommutierung des Antriebsmotors (29 durchführt.
Steuergerät (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Magnetfeldsensor (8) ausgebildet ist, um in Abhängigkeit von einem Magnetfeld mindestens zwei Detektionssignale, insbesondere analoge Messspannungen, zu erzeugen - mit einem vorzugsweise sinus- oder cosinus-förmigen Verlauf -, wobei eine Recheneinheit, insbesondere eine Mikrocontroller vorgesehen ist, um Zeitpunkte von Schnittpunkten der Verläufe der Detektionssignale zu ermitteln und um die Stellungsangabe aus den ermittelten Zeitpunkten der Schnittpunkte der Verläufe der Detektionssignale zu bestimmen.
Motorsystem (1) umfassend:
- einen Antriebsmotor (2), insbesondere eine elektronisch kommutierte elektrische Maschine, wobei ein Läufer des Antriebsmotors (2) mit einen Magnetfeldgeber versehen ist, der sich bei einer Bewegung des Läufers bewegt und so ein generiertes Magnetfeld ändert;
- ein Steuergerät (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das so angeordnet ist, dass sich der Magnetfeldsensor (8) in der Nähe des Magnetfeldgebers (7) befindet, um das Sensorsignal basierend auf dem durch den Magnetfeldgeber (7) bereitgestellten Magnetfeld zu detektieren.
Motorsystem (1) nach Anspruch 6, wobei der Magnetfeldsensor (8) in integrierter Bauform ausgebildet ist.
Motorsystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Leiterplatte (4) mit der Steuerelektronik an einem Ende einer Läuferwelle (6) des Antriebsmotors (2) so angeordnet ist, dass sich die Leiterplatte (4) parallel zur Achsrichtung der Läuferwelle (6) erstreckt, wobei insbesondere der Magnetfeldsensor axial versetzt zu dem Magnetfeldgeber (8) angeordnet ist.
Verwendung eines Magnetfeldsensors (8) in einem Steuergerät (3) zum Betreiben eines Antriebsmotors (2), wobei der Magnetfeldsensor (8) ausgebildet ist, um eine Magnetfeldänderung in mehreren, insbesondere in drei Raumrichtungen zu erfassen.
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Cited By (1)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991446B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-06-25 | 中广核工程有限公司 | 一种核电站主泵磁电式转速传感器试验装置及试验方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7116100B1 (en) * | 2005-03-21 | 2006-10-03 | Hr Textron, Inc. | Position sensing for moveable mechanical systems and associated methods and apparatus |
| CN100398996C (zh) * | 2006-12-14 | 2008-07-02 | 北京航空航天大学 | 一种一体化、五自由度电涡流传感器 |
| DE102008041859A1 (de) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Magnetfeldsensoranordnung zur Messung von räumlichen Komponenten eines magnetischen Feldes |
| DE102008042402A1 (de) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Robert Bosch Gmbh | Rotorlagesensorik in einem elektrischen Antriebsmotor |
| CN101557184B (zh) * | 2009-05-05 | 2010-12-08 | 扬州大学 | 磁悬浮球形电动机系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023186329A1 (en) | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Pierburg Pump Technology Gmbh | Automotive secondary electric device |
Also Published As
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12791123 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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