Ausnutzung der Eisenremanenz zur Positionserfassung beim Auswuchten von Kleinrotoren

Abstract:
Das Auswuchten von kleinen Rotoren in der Massenfertigung ist vor allem für den Einsatz bei hohen Drehzahlen unerlässlich, steht aber unter Kostendruck. Die Erfassung der Unwuchtlagewinkel beim "starren" Wuchten in zwei Wuchtebenen kann vereinfacht und damit kostengünstiger werden, wenn statt eines Lagewinkelsensors das aufmagnetisierte Wellenende des ferromagnetischen Prüflings selbst zur Lagewinkelerfassung verwendet wird. Ein magnetischer Sensor misst das luftstabilisierte Remanenzfeld, das sich dank der besonderen Form der Magnetisierspule zweipolig und in angemessener Entfernung als magnetisches Dipolfeld ausbildet. Mit einem ASIC wird dieses Messsignal verarbeitet, wobei eine Sinusinterpolation in Abhängigkeit des Rotations-Lagewinkels verwendet wird. Solange sichergestellt ist, dass das reale Feld im wesentlichen als Dipolfeld zur Messauswertung verwendet kann, ist die Berechnung der aktuellen Läuferlage aus der Vermessung des Magnetfelds einfach möglich, wobei ein lageunabhängiger Gleichanteil (Offset) vorab gegebenenfalls eliminiert werden muss. Dank dieses einfachen Verfahrens kann auf die Kupplung eines Lagegebers an den Prüfling während des Wuchtvorgangs verzichtet werden. Dies ist nur bei amagnetischen Rotoren weiterhin nötig.