DE2523805C3 - Temperaturkompensierter Positionsgeber für eine elektrische Stromrichtermaschine - Google Patents

Description

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höhere Widerstandsänderungen und somit ein quadratisches Verhalten. Dadurch ist aber der Impulsgeber außer der Temperaturstabilität infolge der in Differenzschaltung verwendeten Magnetfeldmeßsonde auch unabhängiger von Luftspaltschwankungen.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht des Tragkörpers mit den Magnetfeldmeßsonden, Fig.2 eine Aufsicht.

Bei einem nicht dargestellten Positionsgeber für eine elektrische Stromrichtermaschine werden die zur Drehzahlregelung der Stromrichtermaschine notwendigen läuferstellungsabhängigen Steuerimpulse für die die Ankerwicklung der Maschine speisenden Thyristoren mit Hilfe von Magnetfeldmeßsonden erzeugt die entweder unmittelbar gegenüber der Läuferoberfläche der elektrischen Maschine oder gegenüber einem auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil des Positionsgebers angeordnet sind. Anstelle der in den bekannten Schaltungen der Magnetfeldmeßsonden zur Erzeugung eines oder mehrerer Impulse vorgesehenen Magnetfeldmeßsonde werden jeweils zwei paarweise in Differcnzschaltung verbundene Magnetfeldmeßsonden

verwendet Es ist am wenigsten aufwendig, wenn man für diese beiden Magnetfeldmeßsonden 1 und 2 jeweils Feldplatten, d.h. magnetisch steuerbare Widerstände einsetzt

Als Tragkörper für die beiden Magnetfeldmeßsonden f und 2 dient ein Permanentmagnet 3 mit Vorzugsrichtung, der stabförmig ausgebildet ist und an dessen Polflächen 4 jeweils Pofechuhe S angeordnet sind. Diese Polschuhe S besteben jeweils aus einem Viertel eines Ringpermanentmagneten mit konzentrischer Vorzugsrichtung, dessen eine radiale Schnittfläche 6 an der Polfläche 4 des als Tragkörper dienenden stabförmigen Permanentmagneten 3 anliegt und dessen andere radiale Schnittfläche 7 der nicht dargestellten Läuferoberfläche oder dem ebenfalls nicht dargestellten, auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil des Positonsgebers zugewandt ist

Die eine Magnetfeldmeßsonde 2 ist auf der dem Läufer zugewandten Seitenfläche 8 des Permanentmagneten 3 mit Vorzugsrichtung genau in der Mitte angeordnet Die andere MagnetfeküneBsonde 1 liegt auf der radialen Schnittfläche 7 des einen Polschuhes 5. Bei der Rotation des Läufers verändern sich nun die Feldverhaltnisse in Abhängigkeit von der Läuferstellung, jedoch kann sich das Feld infolge der gegebenen Vorzugsrichtung des Permanentmagneten 3 und der Polschuhe 5 nur über die radialen Schnittflächen 7 der Polschuhe 5 schließen, d. h, allein die Magnetfeldmeßsonde 1 liegt im Bereich des wechselnden Feldes. Die andere Magnetfeldmeßsonde 2, die sich genau in der Mitte einer parallel zur Vorzugsrichtung des den Tragkörper bildenden stabförmigen Permanentmagneten 3 verlaufenden Seitenfläche 8 befindet liegt dagegen S in einem feldfreien Raum. Da beide Magnetfeldmeßsonden 1 und 2 durch ihre benachbarte Anordnung auf demselben Tragkörper auch jeweils die gleiche Temperatur haben, wird der Einfluß der Temperatur durch die vorgenommene Differenzschaltung völlig

ic kompensiert. Das durch diese Differenzschaltung der beiden Magnetfeldmeßsonden 1 und 2 erhaltene

Vergleichspotential entspricht also eindeutig den an der Meßfeldsonde 1 herrschenden Feldverhältnissen. Der durch diese Magnetfeldmeßsonde 1 durchtreten-

■5 de Nutzfluß ist aber verhältnismäßig groß, da der gesamte, aus dem Polfluß 5 austretende Fluß auf die radiale Schnittfläche 7 beschränkt ist Ein Austritt eines Streuflusses entlang der Mantelfläche des den Polschuh 5 bildenden Viertels des Ringpermanentmagneten ist nämlich infolge der konzentrischen Vorzugsrichtung nicht möglich. Auf diese Weise wird eine gute Ausnutzung der Anordnung erzielt Außerdem sind die Nulldurchgänge der erzeugten Impulse wesentlich ausgeprägter, da durch das größere Nutzfeld, das die Meßfeldsonde 1 durchsetzt, aufgrund der induktionsabhängigen Kennlinie der MagnetfeldmeEsonde höhere Widerstandsänderungen erzielt werden. Dadurch ist aber das System unabhängiger von Luftspaltschwankungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Temperaturkompensierter Positionsgeber für eine elektrische Stromrichtermaschine, der mit Hilfe von Magnetfektaeßsonden, insbesondere Feldplatten, die gegenüber der Läuferoberfläche der elektrischen Maschine oder gegenüber einem auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil angeordnet sind, läuferstellungsabhängige Steuerimpulse für die die Ankerwicklung der Maschine speisenden Thyristoren erzeugt, wobei die Magnetfeldmeßsonden jeweils paarweise einander entgegengeschaltet sind und jeweils an einem einen Permanentmagneten mit Vorzugsrichtung, der als Tragkörper dient, enthaltenen magnetischen Kreis derart angeordnet sind, daß die eine Magnetfeldmeßsonde im Hauptfluß und die zugehörige andere Magnetfekimeßsonde jeweils außerhalb des Busses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (3) stabförmig ist und Poischuhe (5) aufweist, für die jeweils ein Viertel eines Ringpermanentmagneten mit konzentrischer Vorzugsrichtung verwendet ist dessen eine radiale Schnittfläche (6) an der Poifläche (4) des stabförmigen Permanentmagneten (3) anliegt und dessen andere radiale Schnittfläche (7) der Läuferoberfläche oder dem auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil zugewandt ist und daß die eine Magnetfeldmeßsonde auf einer dieser radialen Schnittflächen (7) liegt während die andere Magnetfeldmeßsonde in der Mitte einer parallel zur Vorzugsrichtung verlaufenden Seitenfläche (8) des Permanentmagneten (3) angeordnet ist

   Die Erfindung betrifft einen temperaturkompensierten Positionsgeber für eine elektrische Stromrichtermaschine, der mit Hilfe von Magnetfeldmeßsonden, insbesondere Feldplatten, die gegenüber der Läuferoberfläche der elektrischen Maschine oder gegenüber einem auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil angeordnet sind, läuferstellungsabhängige Steuerimpulse für die die Ankerwicklung der Maschinen speisenden Thyristoren erzeugt, wobei die Magnetfeldmeßsonden jeweils paarweise einander entgegengeschaltet sind und jeweils an einem einen Permanentmagneten mit Vorzugsrichtung, der als Tragkörper dient, enthaltenen magnetischen Kreis derart angeordnet sind, daß die eine Magnetfeldmeßsonde im Hauptflu3 und die zugehörige andere Magnetfeldmeßsonde jeweils außerhalb des Flusses angeordnet sind.

   Ein derartig temperaturkompensierter, aus Magnetfeldmeßsonden, insbesondere Feldplatten ausgebauter Positionsgeber ist aus dem Aufsatz »Feldplatten in Spannungsteilern«, Siemens-Zeitschrift 1971, S. 681 —686 bekannt. Der Einsatz eines Positionsgebers bei Stromrichtermaschinen ist allgemein üblich. Bei dieser Anordnung liegt jeweils eine der Magnetfeldmeßsonden im feldfreien Raum und die andere wird von dem während der Rotation des Läufers wechselnden Feld, dem Nutzfeld, durchsetzt und beide haben, da sie einander benachbart am selben Tragkörper befestigt sind, jeweils die gleiche Temperatur. Infolge der entgegengesetzten Schaltung beider Magnetfeldmeßsonden ergibt sich eine vollständige Kompensation des Einflusses von Temperaturänderungen auf das DifferenzpotentiaL Das gemessene Potential entspricht also jeweils genau den FekJverhältnissen. Jedoch, ist bei einer derartigen Anordnung das Verhältnis vom Mutzfluß, der

   S durch die an der Stirnfläche des Polschuhs angebrachten Magnetfekimeßsonde durchtritt zum Streufluß, der im gesamten Polschuhbereich austritt sehr gering. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bessere Ausnutzung des magnetischen

   ίο Flusses für die Impulsbildung zu erreichen.

   Zur Lösung dieser Aufgabe ist daher ein temperaturkompensierter Positionsgeber der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet daß der Permanentmagnet stabförmig ist und Polschuhe aufweist für die jeweils ein Viertel eines Ringpermanentmagneten mit konzentrischer Vorzugsrichtung verwendet ist dessen eine radiale Schnittfläche an der Polfläche des stabförmigen Permanentmagneten anliegt und dessen andere radiale Schnittfläche der Läuferoberfläehe oder dem auf der Läuferwelle befestigten rotierenden Teil zugewandt ist und daß die eine Magnetfetdmeßsonde auf einer dieser radialen Schnittflächen liegt, während die andere Magnetfeldmeßsonde in der Mitte einer parallel zur Vorzugsrichtung verlaufenden Seitenfläche des Permanentmagneten angeordnet ist Die vom Nutzfluß durchsetzte Magnetfeldmeßsonde ist also auf der der Läuferoberfläche oder dem auf der Läuferwelle befestigten roterenden Teil zugewandten radialen Schnittfläche angeordnet Durch die konzentrische Vorzugsrichtung der die Polschuhe bildenden Ringpermanentmagnetteile wird ein Austreten von Streuflüssen entlang der Mantelfläche dieser Ringpermanentmagnetteile vermieden. Dadurch werden die insgesamt auftretenden Streuflüsse herabgesetzt Entsprechend erhöht sich der an der radialen Schnittfläche der Ringpermanentteile austretende Fluß, wodurch die sich an dieser Schnittfläche befindliche Magnetfeldmeßsonde einen höheren Grundwiderstand annimmt Man erzielt dadurch aufgrund der induktionsabhängigen Kennlinie der Magnetfeldmeßsonde