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Europäisches Patentamt

Vorrichtung zum Bestimmen eines Rotorwinkels einer rotierenden Welle

Patentnummer:DE102011080584B4
IPC Hauptklasse:G01B000730
Anmelder:Lenze Automation GmbH (0)
Hans-Lenze-Strasse 1, 31855 Aerzen, DE
Erfinder:
Anmeldung:08.08.11
Offenlegung:08.08.11
Patenterteilung:28.06.18

Abstract / Hauptanspruch
Vorrichtung zum Bestimmen eines Rotorwinkels (α) einer rotierenden Welle, umfassend:
- eine erste Statorwicklung (1),
- eine zweite Statorwicklung (2), deren Wicklungsachse zur Wicklungsachse der ersten Statorwicklung (1) in einem rechten Winkel steht,
- eine Rotorwicklung (3), die mit der rotierenden Welle drehfest verbunden ist,
- Mittel (4) zum Beaufschlagen der Rotorwicklung (3) mit einem Trägersignal (UE) derart, dass in der ersten und der zweiten Statorwicklung (1, 2) jeweils ein Signal (UI1, UI2) induziert wird, dessen Frequenz mit der Trägersignalfrequenz (fe) übereinstimmt und dessen Amplitude mit dem Rotorwinkel (α) moduliert ist,
- einen ersten Analog-Digital-Wandler (5), der das in der ersten Statorwicklung (1) induzierte Signal (UI1) in einen ersten digitalisierten Wert (D1) wandelt,
- einen zweiten Analog-Digital-Wandler (6), der das in der zweiten Statorwicklung (2) induzierte Signal (UI2) in einen zweiten digitalisierten Wert (D2) wandelt, und
- eine Auswerteeinrichtung (7), die auf Basis des ersten und des zweiten digitalisierten Werts (D1, D2) den Rotorwinkel (α) bestimmt,
- wobei der erste Analog-Digital-Wandler (5) und der zweite Analog-Digital-Wandler (6) jeweils umfassen:
- einen Sigma-Delta-Modulator (8), der in Abhängigkeit von dem in der entsprechenden Statorwicklung (1) induzierten Signal (UI1, UI2) einen seriellen Bitstrom (BS(i)) mit einer vorgegebenen Bitwiederholfrequenz ausgibt, und
- einen digitalen Demodulator (9 und 10), der dazu ausgebildet ist, eine Demodulation des von dem Sigma-Delta-Modulator (8) ausgegebenen seriellen Bitstroms (BS(i)) durchzuführen, indem der serielle Bitstrom (BS(i)) mit der Bitwiederholfrequenz mit Mischer-Mehrbit-Datenworten (MW(i)) gemischt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der digitale Demodulator (9 und 10) dazu ausgebildet ist, die Mischer-Mehrbit-Datenworte (MW(i)) derart zu erzeugen, dass gleichzeitig mit der Demodulation eine vorgebbare Filterfunktion erfüllt ist.

DE102011080584B4


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