專利名稱：位置測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于進行位置測定的裝置和一種根據(jù)權(quán)利要求8的前序部分所述的用于進行位置測定的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，如US 2010/0045222 Al中所描述的那樣公知了一種磁通量調(diào)節(jié)的無刷永磁電機。該電機具有帶有內(nèi)孔的定子。該內(nèi)孔中布置有永磁體轉(zhuǎn)子。直流電流流經(jīng)控制勵磁繞組，以調(diào)節(jié)磁通量。較低的交流電流同樣流經(jīng)該控制勵磁繞組并且測定由此產(chǎn)生的信號，以測定出永磁體轉(zhuǎn)子的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的基于提供一種用于進行位置測定的裝置。按照本發(fā)明通過一種具有權(quán)利要求1的特征的用于進行位置測定的裝置和一種具有權(quán)利要求8的特征的用于進行位置測定的方法來實現(xiàn)該目的。本發(fā)明的具有優(yōu)點的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。在根據(jù)本發(fā)明的、用于對與電機相連接的可運動部件的位置進行測定的裝置中，電機在手動地使部件運動時用作用于為位置測定裝置產(chǎn)生電能的發(fā)電機，其中，電機的離合器與部件一起這樣設(shè)計， 即，在電機的轉(zhuǎn)子和定子的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不受該離合器阻礙地短時間加速，并且導(dǎo)致所產(chǎn)生的電能由此短時間地增加。該裝置例如可以用于測定可運動部件的位置，該部件被設(shè)計為升降機門、特別是升降機艙的艙門。磁性吸引作用在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動過程中由轉(zhuǎn)子的磁性北極接近定子的磁性南極而產(chǎn)生，和/或由轉(zhuǎn)子的磁性南極接近定子的磁性北極而產(chǎn)生?；谧饔迷谵D(zhuǎn)子上的吸引作用而短時間地產(chǎn)生了一個轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩大于通過外力手動地使運動部件運動所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，由此直至相應(yīng)的相反的磁極完全靠近實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子加速，并且由此實現(xiàn)了所產(chǎn)生的電能增加。磁性排斥作用和由此所產(chǎn)生的、導(dǎo)致電機產(chǎn)生的電能增加的轉(zhuǎn)子加速情況，在運動經(jīng)過定子的磁性北極或南極之后，由轉(zhuǎn)子的磁性北極與定子的磁性北極和/或轉(zhuǎn)子的磁性南極與定子的磁性南極排斥產(chǎn)生，并且導(dǎo)致由此引起作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩短時間地增大。通過這種方式，在非常緩慢地手動地使部件運動時能夠至少短時間地充分產(chǎn)生用于位置測定裝置的電能，由此隨時確保了對運動部件進行精確的位置測定。對于升降機艙的艙門而言，例如，在通過電網(wǎng)進行的常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障并且由此需要手動地打開艙門的情況下，這對于從升降機艙中解救人員來講具有重大意義。借助該裝置，在這種常規(guī)電能供應(yīng)故障的情況下也可以獲得和存儲艙門的打開和打開的艙門的位置，從而在恢復(fù)常規(guī)電能供應(yīng)時導(dǎo)致升降機門立即重新以正常速度關(guān)閉并且也重新打開。這并不需要現(xiàn)有技術(shù)中所公知的非常耗費時間地事先使艙門初始化運動，例如，以非常緩慢的運動速度完全打開和/或關(guān)閉艙門，用于重新測定艙門完全打開和完全關(guān)閉的位置并且通過這種方式重新實現(xiàn)位置測定，由此明顯地節(jié)省了時間。也就是說，在常規(guī)的電能供應(yīng)恢復(fù)時能夠基本上更迅速地將升降機再次投入使用。通過作為增量計數(shù)類型對電機所產(chǎn)生的電能的短時間的增加進行計數(shù)，也能夠同時對可運動的部件進行位置測定，這是因為所產(chǎn)生的電能的增加量與電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)和由此與通過轉(zhuǎn)子軸與電機相連接的部件的運動是對應(yīng)一致的。然而，并不需要附加的增量位置編碼器(Inkrementalgeber)，由此也就不需要用于運行該增量位置編碼器的附加電能。因此，借助裝置產(chǎn)生的電能足以用于位置測定并且用于存儲所測定的位置。另外，由此可以節(jié)省費用支出并且減小構(gòu)造空間。此外，由于并不機械地進行位置測定，所以在很大程度上不會有磨損。根據(jù)符合目的的方式，在電能供應(yīng)充足的條件下電機用作用于使部件運動的驅(qū)動電動機，也就是說，例如，對于艙門而言，在正常的常規(guī)電能供應(yīng)情況下，該電機用作用于打開和關(guān)閉升降機艙的艙門的驅(qū)動電動機。只有在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障時，該電機在手動地使部件運動的情況下才用作發(fā)電機，以便通過這種方式確保為位置測定裝置提供足夠的電能。通過這種方式對于這個功能而言不需要附加的發(fā)電機，而是能將原本就需要的電機用作發(fā)電機。但可替換地，用于可運動的部件的附加驅(qū)動電動機也是可能的。定子和/或轉(zhuǎn)子優(yōu)選地具有至少一個永磁體。基于在電機的轉(zhuǎn)子和定子的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用，當轉(zhuǎn)子和定子設(shè)計為電磁體時，轉(zhuǎn)子的短時間加速的效應(yīng)基本上也是可能的，其原因在于，電磁體的鐵芯的磁性剩磁可能就已經(jīng)足以實現(xiàn)該短時間的加速了。但當定子和/或轉(zhuǎn)子具有至少一個永磁體時，該效應(yīng)得到了改善并且在自上次運轉(zhuǎn)之時開始的較長的時間間隔中也仍使此效應(yīng)得到保障。由此，在一個優(yōu)選的實施方式中，定子設(shè)計為永磁體定子，并且在轉(zhuǎn)子上垂直于轉(zhuǎn)子軸地布置有至少一個永磁體。在另一個有利的實施方式中，轉(zhuǎn)子設(shè)計為永磁體，并且在定子上布置有至少一個永磁體。根據(jù)符合目的的方式，該裝置包括至少一個用于存儲測定出的部件的位置的存儲單元。該存儲單元為了存儲 可以借助電機在發(fā)電機運行狀態(tài)中所產(chǎn)生的電能進行運轉(zhuǎn)，但是在沒有電能供應(yīng)的情況下它也有利地應(yīng)可以進行存儲。例如，該存儲單元設(shè)計為所謂的EEPR0M，特別是所謂的閃存EEPROM (Flash-EEPROM)或硬盤。有利地，該位置測定裝置包括增量位置編碼器，例如，光學(xué)的增量位置編碼器。該增量位置編碼器例如可在正常運行中用于位置測定，也就是說，在完好的常規(guī)電能供應(yīng)時用于升降機艙的艙門的情況下實現(xiàn)。在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障和在手動地使部件運動時，也可以通過電機在發(fā)電機工作狀態(tài)中的電能供應(yīng)來為這種類型的增量位置編碼器供應(yīng)電能，并且由此可以進一步驅(qū)動該增量位置編碼器以進行位置測定。然而，即使是在如所描述的這種情況下，仍可以通過由電機產(chǎn)生的電能的增加量來確定可運動的部件的位置，該增加量與通過轉(zhuǎn)子軸與運動部件相連接的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)對應(yīng)一致。在根據(jù)本發(fā)明的、使用該裝置的條件下用于對與電機相連接的運動部件進行位置測定的方法中，在手動地使部件運動時借助作為發(fā)電機進行工作的電機來產(chǎn)生用于位置測定裝置的電能，并且借助該位置測定裝置測定部件的位置，其中通過在電機的轉(zhuǎn)子和定子的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用，使電機的轉(zhuǎn)子不受離合器阻礙地短時間加速并且由此使電能的產(chǎn)生短時間地增加。這種方法例如可以用于對可運動的部件進行位置測定，該部件設(shè)計為升降機的門、特別是升降機艙的艙門。這種磁性吸引作用是在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動中由轉(zhuǎn)子的磁性北極接近定子的磁性南極產(chǎn)生的，和/或由轉(zhuǎn)子的磁性南極接近定子的磁性北極產(chǎn)生的?；谠撐饔茫嘶谕饬νㄟ^手動地使部件運動而作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩以外，在轉(zhuǎn)子上還作用有一個附加的轉(zhuǎn)矩，由此直至相應(yīng)的相反的磁極完全接近為止，轉(zhuǎn)子始終加速。由此電機將產(chǎn)生更高的電能。磁性排斥作用和由此作用在轉(zhuǎn)子上的、導(dǎo)致轉(zhuǎn)子短時間加速的附加轉(zhuǎn)矩，在運動經(jīng)過定子的磁性北極或南極之后，由轉(zhuǎn)子的磁性北極和定子的磁性北極的排斥和/或由轉(zhuǎn)子的磁性南極和定子的磁性南極的排斥而產(chǎn)生，由此電機同樣產(chǎn)生了較高的電能。通過這種方式，在非常緩慢地手動地使部件運動時也至少短時間地充分地產(chǎn)生用于位置測定裝置的電能，并且由此確保隨時對運動部件進行精確的位置測定。在升降機艙的艙門中，例如，在通過電能供應(yīng)網(wǎng)的常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障并且由此需要手動地打開艙門的情況下，這對從升降機艙中將人員解救出來而言具有重大意義。借助該方法，在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)這種故障的情況下也可以獲得和存儲艙門的打開和打開的艙門的位置， 從而在恢復(fù)常規(guī)電能供應(yīng)時導(dǎo)致艙門立即重新以正常速度關(guān)閉并且也重新打開。這并不需要現(xiàn)有技術(shù)中所公知的非常耗費時間地事先使艙門初始化運動，例如，以非常緩慢的運動速度完全打開和/或關(guān)閉艙門，用于重新測定艙門完全打開和完全關(guān)閉的位置并且通過這種方式重新實現(xiàn)位置測定，由此明顯地節(jié)省了時間。也就是說，在常規(guī)的電能供應(yīng)恢復(fù)時能夠基本上更迅速地將升降機再次投入使用。優(yōu)選地通過確定所產(chǎn)生的電能的短時間的增加量和/或通過位置測定裝置的增量位置編碼器來測定部件的位置。通過作為增量計數(shù)類型對電機所產(chǎn)生的電能的短時間的增加進行計數(shù)，可以對可運動的部件進行位置測定，這是因為所產(chǎn)生的電能的增加量與電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)和由此與通過轉(zhuǎn)子軸先與電機相連接的部件的運動是對應(yīng)一致的。但并不需要附加的增量位置編碼器，由此也就不需要用于運行該增量位置編碼器的附加電能。因此，通過這種方式所產(chǎn)生的電能足以用于位置測定并且用于存儲所測定的位置。然而，也可以可選地或附加地使用增量位置編碼器，例如，光學(xué)的增量位置編碼器，該增量位置編碼器用于可例如在正常運行中在常規(guī)電能供應(yīng)情況下用于位置測定，也就是說，在完好的常規(guī)電能供應(yīng)時用于升降機艙的艙門的情況下實現(xiàn)。在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障和在手動地使部件運動時，也可以通過的電機在發(fā)電機工作狀態(tài)中的電能供應(yīng)充分地為這種類型的增量位置編碼器供應(yīng)電能，并且由此進一步使用該增量位置編碼器來測定位置。根據(jù)符合目的的方式，將所測定的位置存儲到存儲單元中。該存儲單元為了存儲可以借助電機在發(fā)電機運行狀態(tài)中所產(chǎn)生的電能進行運轉(zhuǎn)，但是在沒有電能供應(yīng)的情況下它也有利地應(yīng)可以進行存儲。例如，該存儲單元設(shè)計為所謂的EEPR0M，尤其是所謂的閃存EEPROM或硬盤。


下面將結(jié)合附圖詳細地闡述本發(fā)明的實施例。
在此示出:圖1是升降機艙和與電機相連接的艙門的示意圖，圖2是電機的示意圖，和圖3是作用在電機的轉(zhuǎn)子上的附加轉(zhuǎn)矩的示意圖。彼此相應(yīng)的部分在所有附圖中均以相同的參考標號表示。
具體實施例方式圖1在升降機的實例中示出了用于對與電機2相連接的可運動的部件3進行位置測定的裝置I，借助該裝置可以執(zhí)行用于對與電機2相連接的運動部件3進行位置測定的方法。與電機2相連接的運動部件3在此處所示出的實施例中是升降機的門，更準確地說是升降機艙4的艙門。升降機艙4布置在在此沒有示出的升降機井中，在該升降機井中升降機艙在未示出的建筑物的樓層之間運動。在通過電能供應(yīng)網(wǎng)進行常規(guī)的電能供應(yīng)的情況下，電機2用作用于使部件3運動的驅(qū)動電動機，在此處所示的實例中用于打開和關(guān)閉艙門。為了這個目的，電機2通過傳動裝置，例如，通過布置在電機2的轉(zhuǎn)子軸5上的齒輪6和與設(shè)計為艙門的部件3相連接的齒桿7來和設(shè)計為艙門的部件3相連接。在其它實施例中，電機2的這種離合器8與運動部件3 —起例如也可以通過齒帶來實現(xiàn)。借助位置測定裝置，可以確定設(shè)計為艙門的可運動的部件3的相應(yīng)的位置，從而確保當艙門關(guān)閉時升降機艙4才會運動。出于這個目的，例如，在電機2上在離合器8的區(qū)域中或在艙門上布置有未詳細示出的增量位置編碼器，例如，光學(xué)增量位置編碼器。在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障的情況下，為了解救出在升降機艙4中的人員，可以手動地使部件3運動，也就是說例如通過裝配工人手動地打開或關(guān)閉艙門。然而，由于常規(guī)電能供應(yīng)的故障，在這種情況下傳統(tǒng)的增量位置編碼器不再起到確定位置的作用，從而無法獲得通過手動地使設(shè)計為艙門的部件3運動的位置變化。由此，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的升降機中，為了重新測定升降機門完全打開和完全關(guān)閉的位置并且通過這種方式借助增量位置編碼器重新實現(xiàn)對艙門的位置測定，在恢復(fù)常規(guī)電能供應(yīng)的情況下需要使艙門非常耗費時間地初始化運動，例如，艙門以非常緩慢的運動速度完全打開和/或關(guān)閉。由此特別有利的是，在常規(guī)電能供應(yīng)出現(xiàn)故障和手動地使設(shè)計為艙門的部件3運動時，也能夠隨時實現(xiàn)位置測定并，且將最后測定到的位置存儲在存儲單元9中。通過這種方式，在恢復(fù)常規(guī)電能供應(yīng)的情況下，艙門立即重新以正常速度關(guān)閉并且也重新打開，從而不再需要事先使艙門初始化運動。通過這種方式明顯節(jié)省了時間，其原因在于，在恢復(fù)常規(guī)電能供應(yīng)時升降機基本上更迅速地重新投入到使用中。通過裝置I和用于測定位置的方法來實現(xiàn)這種位置測定。在此，電機2在手動地使設(shè)計為艙門的部件3運動時用作用于為位置測定裝置產(chǎn)生電能的發(fā)電機。為此需要電機2的離合器8與部件3 —起這樣設(shè)計，即在電機2的在圖2中詳細示出的轉(zhuǎn)子10和定子11的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)子10不受離合器8阻礙地短時間加速，并且導(dǎo)致 所產(chǎn)生的電能由此短時間地增加。也就是說，必須將電機2的離合器8與設(shè)計為艙門的可運動的部件3 —起設(shè)計足夠松脫和/或具有足夠大的彈性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)用于轉(zhuǎn)子10的充分的空轉(zhuǎn)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子10的這個短時間加速，在這個實施例中，如圖2所示，在轉(zhuǎn)子10上垂直于轉(zhuǎn)子軸5地布置有至少一個永磁體12,該永磁體具有磁性的轉(zhuǎn)子北極NR和磁性的轉(zhuǎn)子南極SR。定子11設(shè)計為永磁體定子,并且具有磁性的定子北極NS和磁性的定子南極SS0通過這種方式，在手動地使設(shè)計為艙門的部件3運動時，在圖3中示例性地示意性示出了通過磁性吸引作用和/或排斥作用而作用在定子11上的附加轉(zhuǎn)矩M取決于轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)角Φ的變化曲線。當然，在其它實施方式中在轉(zhuǎn)子10上布置多個這種永磁體12也是可能的，這些永磁體相互扭轉(zhuǎn)地取向。另外，其它的、具有設(shè)計為永磁體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子10和布置在定子11上的附加的永磁體12的電機2也是可能的。另外，也可以在沒有永磁體12的情況下執(zhí)行該方法，這是因為電磁體定子和/或電磁體轉(zhuǎn)子的鐵芯的磁性剩磁已經(jīng)足以執(zhí)行該方法。在電機2的轉(zhuǎn)子10和/或定子11的磁性和/或磁化部分之間沒有這種磁性吸引作用和/或排斥作用的情況下，也就是說，在布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12和定子11的磁極NR，SR，NS, SS之間，基于恒定地作用在部件3上的力，在轉(zhuǎn)子10上作用有一個在此未示出的恒定轉(zhuǎn)矩，該力導(dǎo)致手動地使部件3運動，并且其通過部件3和離合器8與電機2 —起也作用在電機2的轉(zhuǎn)子軸5上并且通過該轉(zhuǎn)子軸也作用在轉(zhuǎn)子10上。但為了引起轉(zhuǎn)子10足夠迅速地旋轉(zhuǎn)，在此存在外力過小以及部件3的運動過小的危險，從而無法產(chǎn)生足夠的電能來運行位置測定裝置。然而，基于電機2的布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12和定子11的磁極NR，SR，NS，SS之間的磁性吸引作用和/或排斥作用，以及基于由此分別短時間地產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩M，轉(zhuǎn)子10會短時間地充分劇烈地加速，從而導(dǎo)致由此出現(xiàn)的所產(chǎn)生的電能的增加足以用于位置測
定裝置。例如，首先在轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)角Φ為零的條件下，定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相同的磁極NS，SS，NR，SR，也就是說，定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的磁性北極NS，NR和磁性南極SS，SR處在彼此間距盡可能小的狀態(tài)下。在這個位置中，通過磁性吸引作用和/或排斥作用產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩M等于零。假設(shè)隨后轉(zhuǎn)子10通過作用在部件3上的外力和部件3由此所產(chǎn)生的運動例如在順時針方向上旋轉(zhuǎn)，那么基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相同的磁極NS，SS，NR, SR之間的磁性排斥作用，附加轉(zhuǎn)矩M立即增大到正最大值+Mmax，那么在轉(zhuǎn)子10進一步進行旋轉(zhuǎn)時，基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相同磁極NS，SS，NR，SR的變大的間距，該轉(zhuǎn)矩直至旋轉(zhuǎn)角Φ至η/2或90ο時減小到大約為零，并且隨后基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相反的磁極NS，SS, NR, SR的相互接近，該轉(zhuǎn)矩直至旋轉(zhuǎn)角Φ至π或180ο時重新增大到正最大值+Mmax。在此，在旋轉(zhuǎn)角Φ為π /2或90ο的情況下，附加轉(zhuǎn)矩M是否會如圖3中示例性示意地示出的那樣減小到幾乎為零，或在其在π或180ο的旋轉(zhuǎn)角Φ方向上重新增大之前，該附加的轉(zhuǎn)矩是否會較小強度地減小，均取決于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的磁場強度和定子11的磁極NS，SS與布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的磁極NR，SR之間的距離。在零和π，也就是 說在零和180ο之間的旋轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，正如圖3中在圖表的第一區(qū)域I中示意性示出的那樣，附加轉(zhuǎn)矩M作為正附加轉(zhuǎn)矩+M與外力正反饋地(mitkoppelnd)在順時針方向上并且由此在由外力所導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)方向上作用在轉(zhuǎn)子10上?；诓考?和電機2之間的離合器8中的松脫和彈性以及由此所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)子10的空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子10的、通過該空轉(zhuǎn)作為正附加轉(zhuǎn)矩+M起作用的附加轉(zhuǎn)矩M短時間地加速。轉(zhuǎn)子10更快的旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)致由電機2所產(chǎn)生的電能出現(xiàn)了增加，該增加的電能用來為定位測定裝置提供電能供應(yīng)，從而確定部件3的位置并且將其存儲在存儲單元9中。在這個第一區(qū)域I中，直到定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相反的磁極NS，SS, NR, SR最大限度地盡可能地接近時，也就是說在旋轉(zhuǎn)角Φ為η或180ο時，才會產(chǎn)生設(shè)計為正反饋的正附加轉(zhuǎn)矩+M的附加轉(zhuǎn)矩M。基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的不同的磁極NS，SS, NR, SR的磁性吸引力，轉(zhuǎn)子10力求在旋轉(zhuǎn)角Φ為π或180ο的情況下保持在這個位置中，從而導(dǎo)致附加轉(zhuǎn)矩M立即減小到零。然而，轉(zhuǎn)子10將由于通過部件3的運動作用在轉(zhuǎn)子10上的力繼續(xù)在順時針方向上旋轉(zhuǎn)。隨后，基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相反的磁極NS，SS, NR, SR的磁性吸引，作用在轉(zhuǎn)子10上的附加轉(zhuǎn)矩M由此立即負向地增大到負最大值-Mmax。在此設(shè)計為負附加轉(zhuǎn)矩-M的附加轉(zhuǎn)矩M現(xiàn)在反向于順時針方向并且由此與外力相反。也就是說，它現(xiàn)在相反的旋轉(zhuǎn)方向上發(fā)揮作用。在轉(zhuǎn)子10繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相反的磁極NS，SS, NR, SR變大的間距，該負附加轉(zhuǎn)矩-M直至旋轉(zhuǎn)角φ至3 π /4或270ο時減小到大約為零，并且隨后基于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的相同磁極NS，SS，NR，SR的接近，該轉(zhuǎn)矩直至旋轉(zhuǎn)角Φ至2 31或360ο時重新負向地增大到負最大值-Mmax。此外，在旋轉(zhuǎn)角Φ為3 π /4或270ο的情況下，設(shè)計為負附加轉(zhuǎn)矩-M的附加轉(zhuǎn)矩M是否會如圖3中示例性示意地示出的那樣減小到幾乎為零，或在其在2 π或360ο的旋轉(zhuǎn)角Φ方向上重新負地增大之前該附加的轉(zhuǎn)矩是否會較小強度地負向地減小，均也取決于定子11和布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的磁場強度和定子11的磁極NS，SS與布置在轉(zhuǎn)子10上的永磁體12的磁極NR，SR之間的距離。在Ji和2 π，也就是說在180ο和360ο之間的旋轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，正如圖3中在圖表的第 二區(qū)域II中示意性示出的那樣，附加轉(zhuǎn)矩M作為負附加轉(zhuǎn)矩-M負反饋地(gengen-koppelnd)、也就是說反向于外力并且反向于順時針方向地、并且由此與由外力所導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)方向相反地作用在轉(zhuǎn)子10上。轉(zhuǎn)子10現(xiàn)在力求通過設(shè)計為負附加轉(zhuǎn)矩-M的附加轉(zhuǎn)矩M來反向于順時針方向旋轉(zhuǎn)。假設(shè)此時反向于外力作用的附加轉(zhuǎn)矩M足夠大并且離合器8中的松脫和彈性足夠大的話，那么轉(zhuǎn)子10將由此反向于順時鐘方向短時間地加速，也就是說在與通過手動地移動部件3所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生短時間的加速，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子10的這個短時間的加速也能夠用來增加電能的產(chǎn)生值。通過對所產(chǎn)生的電能的周期性增加進行計數(shù)，也能夠執(zhí)行對部件3的位置測定，該周期性增大與通過旋轉(zhuǎn)軸5與部件3相連接的轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)數(shù)并且由此也與部件3的運動對應(yīng)一致。在此，基于所產(chǎn)生的電能增大的變換極性，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的計算。由此便不需要附加的增量位置編碼器，也由此不需要任何附加的用于運行該增量位置編碼器的附加電能。因此，通過這種方式產(chǎn)生的電能足以用于位置測定和存儲所測定到的位置。所測定的位置存儲在存儲單元9中，其中，存儲單元9優(yōu)選地在沒有電能供應(yīng)的情況下也是可以進行存儲的。例如，存儲單元9設(shè)計為所謂的EEPR0M，特別是所謂的閃存EEPROM或硬盤。當不再手動地使部件3運動并且由此不產(chǎn)生電能時，以及當常規(guī)的電能供應(yīng)還沒有重新恢復(fù)時，通過這種方式可以將最后所測定的運動部件3的位置也進行存儲。通過作為增量計數(shù)類型對由產(chǎn)生的電能的增大進行計數(shù)，可以節(jié)省費用支出并且減小構(gòu)造空間，這是因為不再需要任何附加的增量位置編碼器。為此，由于并不機械地進行位置測定，所以在很大程度上不 會有磨損。
權(quán)利要求
1.一種用于對與電機(2)相連接的運動部件(3)進行位置測定的裝置(1)，其中，所述電機(2)在手動地使所述部件(3)運動時作為發(fā)電機用于為位置測定裝置產(chǎn)生電能，并且其中所述電機(2 )的所述離合器(8 )與所述部件(3 ) 一起這樣設(shè)計，即在所述電機(2 )的轉(zhuǎn)子(10)和定子(11)的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)子(10)不受所述離合器(8)阻礙地短時間加速，并且使得所產(chǎn)生的所述電能由此短時間地增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，在電能供應(yīng)充足時，所述電機(2)用作用于使所述部件(3 )運動的驅(qū)動電動機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置(I)，其特征在于，所述定子(11)和/或所述轉(zhuǎn)子(10)具有至少一個永磁體(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置(I)，其特征在于，所述定子(11)設(shè)計為永磁體，并且在所述轉(zhuǎn)子(10)上垂直于轉(zhuǎn)子軸(5)地布置有至少一個永磁體(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(10)設(shè)計為永磁體，并且在所述定子(11)上布置有至少一個永磁體(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置(1)，具有至少一個存儲單元(9)用于存儲所述部件(3)的測定出的所述位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置(I)，其特征在于，所述位置測定裝置包括增量位置編碼器。
8.一種在使用根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置(I)的條件下用于對與電機(2)相連接的能運動的部件(3)進行測定位置的方法，其中，在手動地使所述部件(3)運動時，借助作為發(fā)電機工作的所述電機(2)為位置測定裝置產(chǎn)生電能，并且借助所述位置測定裝置來測定所述部件(3 )的位置，`并且其中通過在所述電機(2 )的轉(zhuǎn)子(10 )和定子(11)的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用，使所述電機(2)的所述轉(zhuǎn)子(10)不受所述離合器(8)阻礙地短時間加速并且由此使所述電能的產(chǎn)生短時間地增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過測定所產(chǎn)生的所述電能短時間的增加的數(shù)量和/或通過所述位置測定裝置的增量位置編碼器來測定所述部件(3)的所述位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，將所測定的所述位置存儲在存儲單元(9)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種用于對與電機(2)相連接的能運動的部件(3)進行位置測定的裝置(1)，其中，電機(2)在手動地使部件(3)運動時作為發(fā)電機用于為位置測定裝置產(chǎn)生電能，并且其中，電機(2)的離合器(8)與部件(3)一起這樣設(shè)計，即在電機(2)的轉(zhuǎn)子(10)和定子(11)的磁性和/或磁化部分之間的磁性吸引作用和/或排斥作用使得轉(zhuǎn)子(10)不受離合器(8)阻礙地短時間加速并且使得所產(chǎn)生的電能由此短時間地增加。另外本發(fā)明還涉及了一種位置測定方法。
文檔編號H02P9/00GK103228858SQ201180057782
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者馬庫斯·古茨默, 烏韋·諾爾特, 吉多·松塔格 申請人:西門子公司