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1. WO2020120337 - INDUKTIVE DREHWINKELERFASSUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2020/120337
Veröffentlichungsdatum 18.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/084079
Internationales Anmeldedatum 06.12.2019
IPC
G01D 3/08 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
DMessen, nicht besonders ausgebildet für eine spezielle Veränderliche; Einrichtungen oder Instrumente zum Messen von zwei oder mehr Veränderlichen, soweit nicht von einer anderen Unterklasse umfasst; Tarifmessgeräte; Übertragungs- oder Umwandlungseinrichtungen, die nicht für eine spezielle Veränderliche besonders ausgebildet sind; Messen oder Prüfen, soweit nicht anderweitig vorgesehen
3Anzeige- oder Aufzeichnungseinrichtungen mit Ausbildung für besondere Zwecke, gemäß den Untergruppen dieser Gruppe
08mit einer Einrichtung zum Schutz, z.B. gegen Überlastung oder anomale Betriebsweise
G01D 5/20 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
DMessen, nicht besonders ausgebildet für eine spezielle Veränderliche; Einrichtungen oder Instrumente zum Messen von zwei oder mehr Veränderlichen, soweit nicht von einer anderen Unterklasse umfasst; Tarifmessgeräte; Übertragungs- oder Umwandlungseinrichtungen, die nicht für eine spezielle Veränderliche besonders ausgebildet sind; Messen oder Prüfen, soweit nicht anderweitig vorgesehen
5Mechanische Vorrichtungen zur Übertragung des Ausgangssignals eines Abtast-Elements; Einrichtungen zum Umformen des Ausgangssignals des Abtast-Elements in eine andere Veränderliche wobei die Art und Beschaffenheit des Abtast-Elements nicht die Mittel des Umformens bedingt; Messgrößenumwandler, die nicht für eine besondere Veränderliche ausgebildet sind
12mit elektrischen oder magnetischen Mitteln
14Messwertumformung durch Beeinflussung der Größe eines Stromes oder einer Spannung
20Messwertumformung durch Änderung von Induktivitäten, z.B. durch bewegliche Magnetkerne
CPC
G01D 3/08
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
3Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
08with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
G01D 5/202
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
5Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
12using electric or magnetic means
14influencing the magnitude of a current or voltage
20by varying inductance, e.g. by a movable armature
2006by influencing the self-induction of one or more coils
202by movable a non-ferromagnetic conductive element
Anmelder
  • ZF FRIEDRICHSHAFEN AG [DE]/[DE]
Erfinder
  • PALIT, Ajoy
  • GROTENDORST, Jörg
Prioritätsdaten
10 2018 221 317.810.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) INDUKTIVE DREHWINKELERFASSUNG
(EN) INDUCTIVE DETECTION OF A ROTATIONAL ANGLE
(FR) DÉTECTION INDUCTIVE D’ANGLE DE ROTATION
Zusammenfassung
(DE)
Eine Sensoranordnung (105) zur Erfassung eines Drehwinkels (D) eines Flusselements (125) auf einer Kreisbahn (130) um eine Drehachse (155) enthält das Flusselement (125) und Spulengruppen (165a-c) mit Flachspulen (160a-i) im selben Drehwinkelbereich (Wa-c) auf einer Fläche (120) konzentrisch zur Drehachse (155) parallel zur Kreisbahn (130), wobei die Induktivität (La-i) der Flachspulen (160a-i) vom Drehwinkel (D) des Flusselements (125) abhängt, und mit einer Auswerteeinrichtung (145) für Induktivität (La-i) und Einzeldrehwinkel (Ea-i) des Flusselements (125) pro Flachspule (160a-i) und den Drehwinkel (D) aus wenigstens zwei übereinstimmenden Einzeldrehwinkeln (Ea-i). Bei einer elektrischen Maschine (100) mit der Sensoranordnung (105) ist das Flusselement (125) mit dem Rotor (185) und die Spulengruppen (165a-c) mit dem Stator (180) gekoppelt oder umgekehrt. Bei einem Verfahren zur Erfassung des Drehwinkels (D) wird für jede Flachspule (160a-i) die Induktivität (La-i) und der Einzeldrehwinkel (Ea-i) bestimmt und der Drehwinkel (D) anhand wenigstens zweier übereinstimmender Einzeldrehwinkel (Ea-i) bereitgestellt.
(EN)
The invention relates to a sensor arrangement (105) for detecting a rotational angle (D) of a flux element (125) on a circular path (130) about a rotational axis (155). The sensor arrangement contains the flux element (125) and coil groups (165a-c) having flat coils (160a-i) in the same rotational angle region (Wa-c) on a plane (120) concentric with the rotational axis (155) in parallel with the circular path (130), the inductance (La-i) of the flat coils (160a-i) being dependent on the rotational angle (D) of the flux element (125). The sensor arrangement also has an evaluation device (145) for evaluating the inductance (La-i) and individual rotational angle (Ea-i) of the flux element (125) for each flat coil (160a-i) and the rotational angle (D) from at least two matching individual rotational angles (Ea-i). In an electric machine (100) comprising the sensor arrangement (105), the flux element (125) is coupled to the rotor (185) and the coil groups (165a-c) are coupled to the stator (180), or vice versa. In a method for detecting the rotational angle (D), the inductance (La-i) and the individual rotational angle (Ea-i) is determined for each flat coil (160a-i), and the rotational angle (D) is provided on the basis of at least two matching individual rotational angles (Ea-i).
(FR)
Agencement de capteur (105) pour la détection d’un angle de rotation (D) d’un élément de flux (125) sur une trajectoire circulaire (130) autour d’un axe de rotation (155), contenant l'élément de flux (125) et des groupes de bobines (165a-c) comprenant des bobines plates (160a-i) dans la même plage d’angle de rotation (Wa-c) sur une surface (120) parallèle à la trajectoire circulaire (130) concentrique à l’axe de rotation (155), l’inductance (L1-i) des bobines plates (160a-i) dépendant de l’angle de rotation (D) de l'élément de flux (125), et comprenant un dispositif d'évaluation (145) pour l’inductance (La-i) et des angles de rotation individuels (Ea-i) de l'élément de flux (125) par bobine plate (160a-i) et l’angle de rotation (D) provenant d’au moins deux angles de rotation individuels (Ea-i) concordants. Dans le cas d’une machine électrique (100) comprenant l’agencement de capteur (105), l'élément de flux (125) est couplé avec le rotor (185) et les groupes de bobines (165a-c) avec le stator (180) ou inversement. Dans le procédé pour la détection de l'angle de rotation (D), l’inductance (La-i) et l’angle de rotation individuel (Ea-i) sont déterminés pour chaque bobine plate (160a-i) et l’angle de rotation (D) est fourni au moyen d’au moins deux angles de rotation individuels (Ea-i) concordants.
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