具有恒定的测量间隙的旋转变压器和电机系统技术方案

本发明专利技术涉及具有恒定的测量间隙的旋转变压器和电机系统，具体而言涉及一种用于确定电动马达(3)的转子(2)的角度位置的旋转变压器(1)，所述旋转变压器具有用于抗转动地布置在所述转子(2)上的发送器单元(4)和用于确定所述转子(2)相对于所述电动马达(3)的定子(6)的相对位置的评价单元(5)。所述发送器单元(4)能够围绕旋转轴线(R)旋转并且隔开限定的轴向间距(A)地保持在所述评价单元(5)上。本发明专利技术还涉及一种具有根据本发明专利技术的旋转变压器(1)的电机系统(16)。系统(16)。系统(16)。

【技术实现步骤摘要】
具有恒定的测量间隙的旋转变压器和电机系统


[0001]本专利技术涉及一种用于确定电动马达的转子的角度位置的旋转变压器，所述电动马达尤其是用于驱动机动车的电动马达。此外，本专利技术涉及一种电机系统，尤其是一种用于驱动机动车的电机系统，其具有电动马达和这种类型的旋转变压器。

技术介绍

[0002]已知如下电机系统，在所述电机系统中提供旋转变压器以确定转子的角度位置。从DE 10 2013 204 784 A1已知一种用于机动车的驱动系统，其中，旋转变压器的发送器单元固定在电动马达的转子上。旋转变压器的传感器单元集成到电动马达的功率电子设备中。CN 101699720 A公开了一种电机系统，其中，旋转变压器的发送器单元也固定在电动马达的转子上。传感器单元保持在电动马达的马达壳体上。根据DE 20 2015 103 013 U1，发送器单元构造成多件式的，其中，发送器单元的发送器轴借助固定螺栓轴向地且旋转地保持在转子上。
[0003]DE 10 2017 207 239 A1表明一种变速器系统，其中，旋转变压器的发送器单元借助固定螺钉固定在变速器的变速器轴上，并且传感器单元固定在变速器壳体上。根据US 2014/0230593 A1，发送器单元被压到变速器轴上。由US 5 981 940 A已知一种测量系统，其中，发送器单元抗转动地且轴向固定地保持在可转动的轴上。传感器单元在轴向方向上从两侧包围发送器单元。
[0004]具有旋转变压器的已知系统大多具有以下缺点：将发送器单元在转子上以及传感器单元在机器壳体上的分开的装配导致链公差，由于所述链公差，发送器单元和传感器单元之间的间距不再能被精确控制。例如，这些链公差基于制造公差、装配误差和单个的构件由于热膨胀引起的尺寸波动。如果发送器单元和传感器单元之间的间距偏差太大，则通过传感器单元对发送器单元的可靠的检测得不到确保，尤其是在感应工作的旋转变压器的情况下。此外，将发送器单元装配在转子或变速器轴上非常耗费且昂贵。由此，也显著增加了用于维护和更换旋转变压器的耗费。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的任务是消除或至少部分消除上述在用于确定电动马达的转子的角度位置的旋转变压器中的缺点、尤其是用于驱动机动车的电动马达中的缺点。尤其是，本专利技术的任务是提供一种旋转变压器和具有电动马达和旋转变压器的电机系统，其以简单且成本适宜的方式具有改进的可装配性和/或提供转子的角度位置的改进的确定。
[0006]因此，该任务通过一种用于确定电动马达、尤其是用于驱动机动车的电动马达的转子的角度位置的旋转变压器以及通过一种电机系统、尤其是用于驱动机动车的电机系统来解决。在此，结合根据本专利技术的旋转变压器描述的特征和细节当然也适用于结合根据本专利技术的电机系统，并且相应反之亦然，从而关于本专利技术的各个方面的公开内容总是相互参考或总是可以相互参考。
[0007]根据本专利技术的第一方面，该任务通过一种用于确定电动马达、尤其是用于驱动机动车的电动马达的转子的角度位置的旋转变压器来解决。旋转变压器具有用于抗转动地布置在转子上的发送器单元和用于确定转子相对于电动马达的定子的相对位置的评价单元。根据本专利技术，发送器单元可以围绕旋转轴线旋转并且与评价单元保持隔开限定的轴向间距。
[0008]为了确定转子的角度位置，旋转变压器具有发送器单元和评价单元。旋转变压器优选地构造用于感应地确定位置，尤其是借助感应电压确定位置。
[0009]在本专利技术的范围内，发送器单元理解为将转子的角度位置转换成信号的装置。为此，发送器单元可以抗转动地布置在转子上。为了将角度位置转换为信号，发送器单元具有信号产生部件。发送器单元的信号产生部件优选地具有用于有针对性的场失谐的器件。这种器件优选地构造用于电磁场的有针对性的失谐，例如是导电元件和/或磁性元件。发送器单元可以如此布置在转子上，使得在转子的每个角度位置中可以借助发送器单元引起其他的场失谐或电磁场失谐。
[0010]发送器单元优选地具有用于将发送器单元与转子对准的对准装置。对准装置优选地具有对准器件，例如定心销、定心孔等，其优选地具有倾斜或锥形的定心区段。定心装置优选地构造成与对应定心装置共同作用地将发送器单元与转子对准。为此，对应定心装置优选地具有对应定心器件，例如定心孔、定心销等，其构造用于与定心器件相互接合。进一步优选地，对准装置构造成将发送器单元与转子的旋转轴线同轴地对准。对准装置特别优选地构造成以形状配合的方式防止发送器单元相对于转子相对旋转。这可以例如通过对准装置的非旋转对称构造或通过多个彼此间隔开的对准器件来实现。
[0011]旋转变压器具有评价单元，以用于转变由发送器单元的信号产生部件产生的信号。为此，评价单元具有信号检测单元。信号检测单元构造用于探测由发送器单元产生的信号。信号检测单元优选地构造用于探测电磁场的失谐。由发送器单元引起的场失谐或电磁场的失谐因此可以例如借助信号检测单元接收，并且可以通过评价单元的确定单元转变成转子的角度位置。进一步优选地，评价单元构造用于产生可由发送器单元失谐的电磁场。为此，评价单元优选地具有线圈，可以给线圈加载交流电。线圈优选地构造为信号检测单元的一部分。评价单元优选地如此构造，使得被加载交流电的线圈的阻抗可以通过与发送器单元的相互作用而改变。为了确定由发送器单元引起的场失谐，确定单元优选地具有测量装置。测量装置优选地构造用于测量阻抗，尤其是线圈的阻抗。根据本专利技术，也可以使用其他位置检测器件。评价单元优选地具有保持区段。保持区段优选地构造用于抗转动地布置在电动马达的马达壳体上或电动马达的定子上。进一步优选地，保持区段构造用于在轴向方向上的公差补偿。为此，保持区段例如具有柔性和/或弹性区域。轴向公差补偿优选地至少为0.5mm并且进一步优选地为大约1mm。通过保持区段的轴向公差补偿可以确保评价单元可以跟踪转子的轴向移动，例如由于热膨胀、制造公差等引起的轴向移动。
[0012]发送器单元围绕旋转轴线可旋转地布置在评价单元上。为此，发送器单元例如可以具有保持销，该保持销与旋转轴线同轴地布置，该保持销接合到评价单元的保持空隙中。
[0013]此外，发送器单元与评价单元保持隔开限定的轴向间距。在本专利技术的范围内，这理解为，发送器单元的信号产生部件和评价单元的信号检测单元之间的轴向间距被如此确定，使得信号产生部件的相对位置的可靠检测借助信号检测单元确保。因此，轴向间距优选
地是恒定的或至少处于预设的公差场内，例如+/
‑
0.3mm内。此外优选地，发送器单元能够如此抗转动地布置在转子上，使得转子相对于发送器单元的轴向的相对运动仍然是可能的。为此，保持销例如可以构造为轴向的线性导轨。以这种方式，可以补偿转子的轴向位置移动，而发送器单元继续保持抗转动地布置在转子上并且在轴向方向上相对于定子和/或马达壳体位置固定地布置。
[0014]根据本专利技术的旋转变压器相对于传统的旋转变压器具有以下优点：通过简单的手段并且以成本适宜的方式持久地确保可靠地确定角度位置。借助根据本专利技术的旋转变压器可以容易地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于确定电动马达(3)的转子(2)的角度位置的旋转变压器(1)，所述旋转变压器具有用于抗转动地布置在所述转子(2)上的发送器单元(4)和用于确定所述转子(2)相对于所述电动马达(3)的定子(6)的相对位置的评价单元(5)，其特征在于，所述发送器单元(4)能够围绕旋转轴线(R)旋转并且与所述评价单元(5)保持隔开限定的轴向间距(A)。2.根据权利要求1所述的旋转变压器(1)，其特征在于，所述评价单元(5)具有与所述旋转轴线(R)同轴构造的接纳轴(7)，其中，所述发送器单元(4)具有中央的穿通引导部(8)，其中，所述接纳轴(7)的背离所述评价单元(5)指向的端部区段引导穿过中央的穿通引导部(8)。3.根据权利要求2所述的旋转变压器(1)，其特征在于，所述接纳轴(7)具有台肩(9)以用于限制所述发送器单元(4)沿着所述旋转轴线(R)朝向所述评价单元(5)的运动和/或在所述接纳轴(7)上布置有卡环(10)以用于限制所述发送器单元(4)沿着所述旋转轴线(R)朝向所述评价单元(5)的运动。4.根据权利要求2或3所述的旋转变压器(1)，其特征在于，在所述接纳轴(7)上布置有卡环(10)以用于限制所述发送器单元(4)沿着所述旋转轴线(R)远离所述评价单元(5)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：