[发明专利]具有两个定子和两个转子的电气驱动装置的位置确定

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气驱动装置，特别是用于旋转臂，例如机器人臂，具有一个转子、多个磁周期以及一个用于借助至少一个测量信号确定转子的旋转位置的装置，所述测量信号用于决定励磁绕组链的感应率，所述感应率取决于励磁绕组链相对于磁周期的位置。

背景技术

从DE 100 31 423A1和DE 046 638 A1已知一种此类型的电气驱动装置。一个电气机械的转子的旋转位置借助一个取决于相链感应率的电压信号确定。在电气机械的运行中，通过脉冲宽度调制可以量取例如在星形汇接点上以星形连接的相链的这样的信号。因为相链感应率周期性地根据磁周期而变化，所以转子的旋转位置以这种方式只在一个磁周期的各自旋转角度范围内进行确定。此外，只间接地通过计算经过的磁周期进行旋转位置确定是可能的。这种计算信息不允许丢失。

发明内容

本发明的该任务在于，实现一种开始所述类型的新的电气驱动装置，它能够在一个比按现有技术更大的旋转角度范围内实现一种直接的旋转位置确定。

按本发明，完成所述任务的电气驱动装置的特征在于，设置两个耦合的、共同以彼此固定的旋转角度关系可旋转的转子部件，并且为这些转子部件分开地设置磁周期和励磁绕组链，其中各转子部件的磁周期的数量是互质的，并且用于确定转子的旋转位置的装置用于从针对两个转子部件的测量信号进行位置确定。

有利的是，通过本发明，转子旋转角度可以直接在一个整圈的旋转内进行测定。在整圈旋转内没有出现两个测量信号的一致的数值对，从而在测量信号数值对与旋转角度之间存在一种明确的关系。

因此，根据本发明的驱动装置特别适用于有限运动的物体，例如旋转臂。

同时可想象的是，将电气驱动装置分成两个完全独立的机械，其转子轴例如通过一个齿轮保持彼此驱动连接，根据本发明的一种优选的实施形式，转子部件具有一个共同的旋转轴线。特别是转子部件以1∶1的旋转角度关系彼此轴向刚性地耦合。

在一种这样的实施形式中，为转子部件设置一个共同的壳体，其中转子部件构成一个外转子。相应地，分开的励磁绕组装置可以安装在一个共同的、设置在转子部件内的定子支座上。

优选的是，用于测定转子的旋转位置的装置包括在励磁绕组装置上量取测量信号作为电压信号的测量装置。

所述测量装置可以特别设定用于量取励磁绕组装置在星形汇接点上以星形连接的相链的测量信号。

合乎目的的是，用于测定转子的旋转位置的装置包括标定测量信号的装置，这些装置改善了测量信号的可比较性。

合乎目的的是，用于测定转子的旋转位置的装置进一步包括一个将测量信号与存储的表列数值进行比较的装置。在比较装置中可以存储测量信号的关系到旋转角度位置(α)的一些数值对或比值。

附图说明

下面借助一个实施例和所附的针对该实施例的附图进一步说明本发明。其中：

图1根据本发明的电气驱动机械，

图2说明图1的机械的相链感应率的旋转位置函数的图，和

图3用于图1的驱动机械的运行设备，该运行设备包括一个用于测定转子旋转位置的装置。

具体实施方式

一个电气机械具有一个围绕轴线1可旋转的转子2。在图1中不可见的定子位于形成一个外转子的转子2内。

多极的电气机械除了共同的外壳和保持部件外还包括两个转子部件3和4，它们具有分开的每个设置以不同的数量设置的磁周期5和6，其中，磁周期5和6由永久磁铁7和8构成并且永久磁铁与一个对转子部件来说共同的壳体21连接。分开的、为各转子部件3和4配置的励磁绕组装置的定子极的数量也是不同的。

在所述的实施例中，励磁绕组装置分别具有三个以星形连接的相链11或12(图3)，每个相链具有多个励磁绕组。

所述相链的感应率取决于穿过励磁绕组铁心的磁场的场强继而取决于转子2相对于各相链的位置。各个相链的感应率l周期性地随转子旋转角度α而变化，其中反复的感应率的旋转角度周期与磁周期一致。

图2a示出了一个为转子部件3配置的相链11的感应率l₃，而图2b示出了一个为转子部件4配置的相链12的感应率l₄，分别取决于针对转子2绕360°转一圈的转子旋转角度α。根据转子部件3和4的磁周期的不同数量，针对整圈转子旋转以不同的数量产生感应率l₃和l₄的周期性反复的最大值。