本发明专利技术的目的是提供一种用于为可移动电机进行位置测定的低成本传感系统，其中，传感器信号具有过零点。这个目的例如通过一种传感装置（１）而达成，所述传感装置具有一个Ｕ形磁轭（３）和一个传感器（１０），所述传感器布置在所述磁轭（３）中／所述磁轭（３）上以用于对磁值进行检测。所述磁轭（３）的一个自由端上布置有复数个相反磁化或可相反磁化的磁体（６至９）。依据所述磁体（６至９）相对于电机组件（２）的其中一个极齿（１１，１２，１３）的位置可在所述磁轭（３）中产生相反定向的并可被所述传感器（１０）检测到的磁通。借此可获得大致为正弦形的例如可对直线电动机进行控制的传感器信号，而无需使用多个测量传感器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电机的传感装置，所述电才几具有配有极齿的电机组 件，所述传感装置用于对相对于所述电机组件的运动进行检测。所述传感装置配有U形或E形》兹扼和传感器，所述传感器布置在所述石兹辄中/所述》兹辄 上以用于对/f!Mi进朽"险测。
技术介绍
这种类型的传感装置适用于任何一种电机，例如直流电动机、交流电动 机和三相交流电动机。此处，这种类型的传感装置同样既适用于旋转电动机， 又适用于直线电动机。特别的，在使旋转电动机转动特定的旋转角或^使直线 电动机移动特定的距离时，必须对当前旋转角或当前距离进行测量。这种测 量应尽可能精确，以便借助适当的调节设备可精确、迅速地转动相应的旋转 角或移动相应的距离。对于同步电机而言，位置信息的获得也是准确地为电 动机通电的必要条件。直线电动机通常使用光学测量系统进行位置测定。但光学测量的缺点在 于其实现成本较高，还极易受到直线电动机或其周围环境中的污垢的影响或 者因此而无法进行光学测量，从而导致调节设备失灵。此外，后续公开的专利申请IO 2005 045 374. 0中公开过一种带有测量 头的测量装置，所述测量头用于测定初级部分在次级部分上的位置。初级部 分和次级部分构成直线电动^L,测量头与初级部分固定相连。次级部分建构 为齿条形状，用铁^磁材料制成，在优选方向上具有等距布置的齿。测量头可 在这个优选方向和与此相反的方向上进行运动。测量头和齿条之间存在有气 隙，测量头具有至少一个传感器，借此可以位置测定为目的进行^磁场测量。测量头可以通过磁阻旋转变压器、"静态"磁场传感器(例如霍耳传感器)或磁控电阻器而实现。其中，需要使用两个差动连接的测量头(inDifferenz geschaltete Messk卯fe )来产生带有过零点且优选至少为近似正弦形的轨 迹信号，这是因为一个测量头的信号不具有过零点。更确切地说， 一个测量 头的信号只会在正最小值和正最大值之间波动。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于可移动电机的低成本传感系统，其中，依 据位置提供具有过零点的信号。根据本专利技术，这个目的通过一种用于电机的传感装置而达成，所述电机 具有一个配有极齿的电机组件，所述传感装置具有U形i兹扼或磁扼〗殳及传感 器，用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行4企测，所述传感器布置在 所述磁扼段中/所述磁辄段上以用于对磁值进行检测，其中，所述磁辄段的 自由端上布置有两个相反定向或可相反定向的磁体，以便依据所述磁体相对 于所述电机组件的其中一个极齿的位置来使所述》兹轭段中产生相反定向、可 被所述传感器检测到的磁通。本文件中的"磁轭段"这一概念也可理解为整 个磁辄。根据本专利技术，当传感装置相对于电机组件进行移动时，可使》兹轭或石兹辄 段内部的磁通方向发生改变。通过这种方式可获得带有过零点的信号，根据 这个信号可更精确地测定所述位置。可能获得的正弦/余弦信号对还适用于 普通的正弦/余弦传感器分析。借助两个本专利技术的传感装置就可产生这样一 个信号对，这两个传感装置沿运动方向彼此错开四分之一极对长度或次级部 分的四分之一电气周期。用于检测磁值的传感器可以是(例如)霍耳传感器或测量线圈。借助这 些传感器可足够精确地测定-兹轭内的石兹通或石兹通变化。在将霍耳传感器用作所述传感器的情况下，磁轭或磁轭段自由端上的磁 体可以是永磁体。在此情况下，就无需以电气方式产生》兹通来进行位置测定。在将测量线圈用作所述传感器的情况下，磁辄或石兹辄段自由端上的磁体可以 是通交流电的激励线圈。在此情况下，测量线圈中会产生交流电压，有利方 案是先以适当方式对这个/这些交流电压进行检波。U形磁轭段的两个自由端上优选各布置有两个相反定向或可相反定向的 磁体。借此可相应增强磁轭内的磁通。磁辄段上可添加其他边脚，从而产生E形磁扼。通过这种方式可^是高信 号的对称度。其中，所述传感器优选布置在E形石兹轭或磁轭段的中间边脚中 /上。此外，通过将u形磁轭段垂直于运动方向布置，还可将本专利技术的传感装 置用于横向磁通电机。磁轭段自由端上的磁体须沿传感装置的运动方向前后 布置，从而使磁轭段或传感器气隙中的磁通的方向在传感装置移动过程中发 生改变(类似于图1所示的传感装置采用纵向^f兹通配置时的情况)。另外，根据本专利技术，上述目的还通过一种用于电机的传感装置而达成，所述电机具有一个配有极齿的电机组件，所述传感装置具有U形磁轭段、布 置在所述磁辄段中或所述磁轭段上用于在所述磁辄段中产生磁通的磁装置 和布置在所述磁轭段中/所述磁轭段上以用于对磁值进行检测的传感器，所 述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，其中，所述 传感器具有两个布置在所述》兹辄段自由端上的传感元件，当穿过所述i兹轭段 的磁通相同时，这两个传感元件内会产生不同定向的电压，以便依据所述传 感元件相对于所述电机组件的其中一个极齿的位置来使所述传感元件上产 生相应大小和相应定向的电压。采用这种实施方式时，》兹轭其中一个自由端上的两个电石兹线圈中的；兹通 比会发生变化。在传感元件中不同定向的电压的基础上，可获得相应的精确 且可能带有过零点的位置信号。此处的这两个传感元件也可建构为霍耳传感器或测量线圈。霍耳传感器 和测量线圈购置成本低，但却足够精确。采用这种建构方案时，也可在磁轭段上添加其他边脚，从而产生E形磁 轭，此外，这个添加的边脚的自由端上同样可布置两个上述类型的传感元件。通过这种配置可获得两个相移90 并带有过零点的信号。采用这种实施方式时，如果在磁轭段的两个具有自由端的边脚上分别布 置两个用于提供相应定向的电压的传感元件，也是有利的。在此情况下，通 过将这些传感元件前后相接，可产生较高的电压。除此之外，本专利技术还提供一种用于电机的传感装置，所述电机具有一个 配有极齿的电机组件，所述传感装置具有一个在垂直于运动方向对称分成两个》兹辄部分的E形/磁扼、布置在两个;兹辄部分之间的传感器和布置在两个f兹轭部分末端的定向或可定向^f兹体，所述传感装置用于对相对于所述电片几组件 的位置或运动进行检测。通过这种实施方式可借助单独一个磁体实现本专利技术的原理。这样就只需 对单独 一个》兹公差进行测量。将本专利技术应用于直线电动机特别有利，其中，上文所述的电机组件相当 于次级部分，传感装置固定在初级部分上或者是初级部分的一部分。借此可 以较低成本提供直线电动机的位置调节系统。附图说明下面借助附图对本专利技术进行详细说明，其中 图1为本专利技术采用第一实施方式的传感装置的纵向剖面图； 图2为采用第二实施方式的传感装置的纵向剖面图，所述传感装置具有 E形磁扼；图3为采用第三实施方式的传感装置的纵向剖面图，所述传感装置具有 单独一个永磁体；图4为本专利技术采用第四实施方式的传感装置的纵向剖面图5为本专利技术的传感装置配置的转变图6为本专利技术的传感装置的第五实施方式的纵向剖面图；图7为第六实施方式的3D视图；以及 图8为图7所示的实施方式的正视图。具体实施例方式下文将要详细说明的实施例是本专利技术的优选实施方式。这些实施例涉及 的是直线电动机，但也可以类似的转用于旋转电动机，特别是力矩电动机。图1所示的直线电动机的纵向局部剖面图显示的是传感头1或初级部分 的一个区段和次级部分2。初级部分1具有基本成U形的磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电机的传感装置（１），所述电机具有一个配有极齿（１１，１２，１３）的电机组件（２），所述传感装置用于对相对于所述电机组件的位置或运动进行检测，并具有 一个Ｕ形磁轭段（３，３０，４１），以及 一个传感器（１０，２６），所述传感器布置在所述磁轭段（３，３０，４１）中／所述磁轭段（３，３０，４１）上以用于对磁值进行检测， 其特征在于， 所述磁轭段（３，３０，４１）的一个自由端上布置有两个相反定向或可相反定向的磁体（６至９，２２至２５），以依据所述磁体相对于所述电机组件（２）的其中一个极齿（１１，１２，１３）的位置来使所述磁轭段（３，３０，４１）中产生相反定向的并可被所述传感器（１０，２６）检测到的磁通。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰芬克勒，泽尔杰科杰蒂克，马库斯诺尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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