ES2623433T3

ES2623433T3 - Dispositivo de determinación de posición

Info

Publication number: ES2623433T3
Application number: ES11790758.4T
Authority: ES
Inventors: Marcus Gutzmer; Uwe Nolte; Guido Sonntag
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2017-07-11
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: WO2012072498A3; DE102010062316A1; CN103228858B; EP2646636B1; EP2646636A2; WO2012072498A2; US20130257418A1; US9052184B2; CN103228858A

Abstract

Dispositivo (1) de determinación de posición de un componente (3) móvil acoplado a una máquina eléctrica (2), en el que la máquina eléctrica (2) sirve, en caso de suministro de energía eléctrica suficiente, como motor de accionamiento para mover el componente (3) y, en caso de movimiento manual del componente (3), como generador para la generación de energia eléctrica para una disposición de determinación de posición , caracterizado porque la máquina eléctrica (2) y su acoplamiento (8) al componente (3) están configurados de tal manera que una reacción de atracción y/o reacción de repulsión magnética entre piezas magnéticas y/o magnetizadas de un rotor (10) acoplado a través de un eje de rotor (5) al componente (3) y de un estator (11) de la máquina eléctrica (2) conduce a una breve aceleración , no obstaculizada por el acoplamiento (8), del rotor (10) Y a un breve incremento resultante de la energia eléctrica generada , de modo que mediante un recuento de los incrementos periódicos de la energia eléctrica generada, que se corresponden con números de revoluciones del rotor (10) y por tanto con el movimiento del componente (3), es posible efectuar la determinación de la posición del componente (3).

Description

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Dispositivo de determination de position

La invention se refiere a un dispositivo de determination de position de acuerdo con ei preambulo de la reivindicacion 1 y a un procedimiento de determination de position de acuerdo con el preambulo de la revindication 7.

Por el estado de la tecnica se conoce, tal como se describe en el documento US 2010/0045222 A1, un motor de imanes permanentes sin escobillas regulado por flujo magnetico. El motor tiene un estator con una perforation interior. Un rotor de imanes permanentes esta dispuesto en la perforation interior. Un devanado de excitation de control es atravesado por una corriente continua, a fin de regular el flujo magnetico. Una corriente alterna baja atraviesa igualmente el devanado de excitation de control y se determina una serial resultante, a fin de determinar una position del rotor de imanes permanentes.

El documento US 2010/0242368 A1 da a conocer un operador de puertas con un motor para el movimiento de la puerta, un sensor de corriente para generar una serial de corriente, que corresponde a una corriente del motor, un sensor de position para generar una serial de position, que corresponde a una position de la puerta, y una unidad de control para controlar la corriente del motor en funcion de la serial de corriente y de la serial de position. Durante una apertura manual de la puerta, e! motor actua como generador para generar energia electrica.

La invention se basa en el objetivo de indicar un dispositivo de determination de position.

El objetivo se resuelve de acuerdo con la invention mediante un dispositivo de determination de position con las caracteristicas de la reivindicacion 1 y un procedimiento de determinacion de position con las caracteristicas de la reivindicacion 7.

Confguraciones ventajosas de la invention son objeto de las reivindicaciones dependientes.

En un dispositivo de determinacion de la posicion de acuerdo con la invention de un componente movil acoplado a una maquina electrica, la maquina electrica sirve, en caso de movimiento manual del componente, como generador para la generation de energia electrica para una disposition de determinacion de posicion, estando configurado el acoplamiento de la maquina electrica al componente de tal manera que una reaction de atraccion y/o reaction de repulsion magnetica entre piezas magneticas y/o magnetizadas de un rotor y de un estator de la maquina electrica conduce a una breve aceleracion, no obstaculizada por el acoplamiento, del rotor y a un breve incremento resultante de la energia electrica generada.

El dispositivo puede usarse, por ejemplo, para la determinacion de la posicion de un componente movil, que esta configurado como puerta de ascensor, en particular como puerta de cabina de una cabina de ascensor.

La reaction de atraccion magnetica es resultado de una aproximacion de un polo norte magnetico del rotor a un polo sur magnetico del estator y/o de una aproximacion de un polo sur magnetico del rotor a un polo norte magnetico del estator durante movimientos rotacionales del rotor. Debido a la reaction de atraccion, sobre el rotor actua brevemente un momenta de torsion superior al provocado por una fuerza externa debido al movimiento manual de la pieza movil, con lo cual se produce una aceleracion del rotor hasta la aproximacion total de los respectivos polos magneticos contrarios y, debido a ello, un incremento de la energia electrica generada. La reaction de repulsion magnetica y la aceleracion resultante del rotor, que conduce a un incremento de la energia electrica generada por la maquina electrica, es resultado de una repulsion del polo norte magnetico del rotor respecto al polo norte magnetico del estator y/o del polo sur magnetico del rotor respecto al polo sur magnetico del estator tras un paso junto al polo norte o el polo sur magnetico del estator y se obtiene como resultado un breve incremento resultante del momenta de torsion que actua sobre el rotor.

De este modo, tambien es posible generar, en el caso de un movimiento manual muy lento del componente, al menos brevemente suficiente energia electrica para la disposition de determinacion de posicion, con lo cual esta garantizada una determinacion exacta de la posicion del componente movil en todo momento. Esto es sumamente importante en el caso de la puerta de cabina de la cabina de ascensor, por ejemplo en caso de fallo de un suministro de energia electrica regular a traves de una red de abastecimiento de energia y una apertura manual necesaria debido a ello de la puerta de cabina para sacar a las personas de la cabina de ascensor.

Por medio del dispositivo tambien puede detectarse, en caso de un fallo de este tipo del suministro de energia electrica regular, la apertura de la puerta de cabina y la posicion de la puerta de cabina abierta, y almacenarse, de modo que al restablecerse el suministro de energia electrica regular, la puerta de cabina pueda volver a cerrarse inmediatamente a la velocidad normal y tambien volver a abrirse. No se requiere un movimiento de initialization previo de la puerta de cabina, conocido por el estado de la tecnica y que tarda mucho tiempo, por ejemplo una

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apertura y/o cierre total de la puerta de cabina a una velocidad de movimiento muy lenta, para determinar de nuevo una posicion totalmente abierta y totalmente cerrada de la puerta de cabina y de esta martera volver a posibilitar la determination de posicion, con lo cual se consigue un ahorro de tiempo considerable. Es dedr, el ascensor vuelve a estar listo para el uso mucho mas rapidamente al restablecerse el suministro de energia electrica regular.

Mediante un recuento de los breves incrementos de la energia electrica generada por la maquina electrica a modo de recuento de incrementos, tambien es posible al mismo tiempo !a determinacion de posicion del componente movil, ya que el numero de incrementos de la energia electrica generada se corresponde con un numero de revoluciones del rotor de la maquina electrica y por tanto con el movimiento del componente, que esta acoplado a la maquina electrica a traves de un eje de rotor. Un codificador incremental adicional no es entonces necesario, por lo que tampoco se requiere energia electrica adicional para su funcionamiento. Por tanto, la energia electrica generada por medio del dispositivo es suficiente para la determinacion de posicion y para almacenar la posicion determinada. Por lo demas puede conseguirse de este modo un ahorro de costes y una reduction del espacio constructivo. Ademas, la determinacion de posicion esta libre de desgaste en gran medida, ya que no se produce mecanicamente.

Convenientemente, la maquina electrica sirve, en caso de suministro de energia electrica suficiente, como motor de accionamiento para mover el componente, es decir, por ejemplo en el caso de la puerta de cabina, la maquina electrica sirve, en el caso de un suministro de energia electrica regular intacto, como motor de accionamiento para abrir y cerrar la puerta de cabina de la cabina de ascensor. Solo en caso de fallo del suministro de energia electrica regular, la maquina electrica sirve, en caso de movimiento manual del componente, como generador, para de este modo garantizar el suministro de energia electrica suficiente para la disposition de determinacion de posicion. De este modo no se requiere ningun generador adicional para esta funcion, sino que la maquina electrica necesaria en cualquier caso puede aprovecharse como generador. Alternativamente, sin embargo, tambien es posible un motor de accionamiento adicional para el componente movil.

Preferiblemente, el estator y/o el rotor presentan al menos un iman permanente. El efecto de la breve aceleracion del rotor debido a la reaction de atraccion y/o reaction de repulsion magnetica entre piezas magneticas y/o magnetizadas del rotor y de! estator de la maquina electrica tambien es posible, en principio, si tanto el rotor como el estator estan configurados como electroimanes, ya que para ello puede bastar ya con una remanencia magnetica de los nucleos de hierro de los electroimanes. Sin embargo, el efecto mejora y tambien queda garantizado todavia en caso de un intervalo de tiempo mayor desde el ultimo funcionamiento, si el estator y/o el rotor presentan al menos un iman permanente. Por tanto, en una forma de realization ventajosa, el estator esta configurado como estator de imanes permanentes y en el rotor esta dispuesto al menos un iman permanente en perpendicular a un eje de rotor. En otra forma de realization ventajosa, el rotor esta configurado como rotor de imanes permanentes y en el estator esta dispuesto al menos un iman permanente.

Convenientemente, el dispositivo comprende al menos una unidad de memoria para almacenar la posicion determinada del componente. Esta puede hacerse funcionar, para el almacenamiento, por medio de la energia electrica generada por la maquina electrica en modo generador, aunque ventajosamente tambien deberia tener capacidad de almacenamiento sin suministro de energia electrica. Por ejemplo, la unidad de memoria esta configurada como una denominada EEPROM, en particular como una denominada Flasb-EEPROM o como un disco duro.

Ventajosamente, la disposition de determinacion de posicion comprende un codificador incremental, por ejemplo un codificador incremental dptico. Este puede utilizarse, por ejemplo, en un funcionamiento normal para la determination de position, es decir, en el caso de la puerta de cabina de la cabina de ascensor, en caso de suministro de energia electrica regular intacto. Un codificador incremental de este tipo tambien puede alimentarse con energia electrica, en caso de fallo del suministro de energia electrica regular y de movimiento manual del componente, mediante el suministro de energia electrica de la maquina electrica en modo generador y hacerse funcionar de ese modo ademas para la determinacion de posicion. Sin embargo, en tal caso tambien es posible, como ya se ha descrito, determinar la posicion del componente movil a traves del numero de incrementos de la energia electrica generada por la maquina electrica, que se corresponden con el numero de revoluciones del rotor, que esta acoplado a traves del eje de rotor al componente movil.

En un procedimiento de acuerdo con la invention para la determinacion de la posicion de un componente movil acoplado a una maquina electrica utilizando el dispositivo se genera, en caso de movimiento manual del componente, por medio de la maquina electrica que funciona como generador energia electrica para una disposition de determinacion de posicion y por medio de la disposition de determinacion de posicion una posicion del componente, acelerandose brevemente un rotor de la maquina electrica por una reaccion de atraccion y/o reaction de repulsion magnetica entre piezas magneticas y/o magnetizadas del rotor y de un estator de la maquina electrica, sin obstaculizacion por parte del acoplamiento e incrementandose brevemente debido a ello la generation de la energia electrica.

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El procedimiento puede utilizarse, por ejemplo, para la determinacion de la posicion de un componente movil, que esta configurado como puerta de ascensor, en particular cormo puerta de cabina de una cabina de ascensor.

La reaccion de atraccion magnetica es resultado de una aproximacion de un polo node magnetico del rotor a un polo sur magnetico del estator y/o de una aproximacion de un polo sur magnetico del rotor a un polo node magnetico del estator durante movimientos rotacionales del rotor. Debido a la reaccion de atraccion, ademas de un momenta de torsion que actua sobre el rotor debido a una fuerza externa por el movimiento manual del componente, actua sobre el rotor un momento de torsion adicional, con lo cual el rotor se acelera hasta la aproximacion total de los respectivos polos magneticos contrarios. Debido a ello se genera por la maquina electrica una mayor energia electrica. La reaccion de repulsion magnetica y el momento de torsion adicional que actua debido a ello sobre el rotor, que conduce a la breve aceleracion del rotor, es resultado de una repulsion del polo node magnetico del rotor respecto al polo node magnetico del estator y/o del polo sur magnetico del rotor respecto al polo sur magnetico del estator tras pasar por el polo node o polo sur magnetico del estator, con lo cual se genera igualmente una mayor energia electrica por la maquina electrica.

De esta manera tambien se genera, en el caso de un movimiento manual muy lento del componente, al menos brevemente suficiente energia electrica para la disposicion de determinacion de posicion y se garantiza debido a ello una determinacion exacta de la posicion del componente movil en todo momento. Esto es sumamente impodante en el caso de la pueda de cabina de la cabina de ascensor, por ejemplo en caso de fallo de un suministro de energia electrica regular a traves de una red de abastecimiento de energia y una apedura manual necesaria debido a ello de la pueda de cabina para sacar a las personas de la cabina de ascensor.

Por medio del procedimiento se detecta tambien, en caso de un fallo de este tipo del suministro de energia electrica regular, la apedura de la pueda de cabina y la posicion de la pueda de cabina abieda, y se almacena, de modo que en caso de restablecimiento del suministro de energia electrica regular la pueda de cabina puede volver a cerrarse inmediatamente a velocidad normal y tambien volver a abrirse. No se requiere un movimiento de inicializacion previo de la pueda de cabina, conocido por el estado de la tecnica y que tarda mucho tiempo, por ejemplo una apedura y/o cierre total de la pueda de cabina a una velocidad de movimiento muy lenta, para determinar de nuevo una posicion totalmente abieda y totalmente cerrada de la pueda de cabina y de esta manera volver a posibilitar la determinacion de posicion, con lo cual se consigue un ahorro de tiempo considerable. Es decir, el ascensor vuelve a estar listo para el uso mucho mas rapidamente al restablecerse el suministro de energia electrica regular.

Preferiblemente, la posicion del componente se determina mediante una determinacion de un numero de incrementos breves de la energia electrica generada y/o mediante un codificador incremental de la disposicion de determinacion de posicion. La determinacion de posicion del componente movil es posible mediante el recuento de los breves incrementos de la energia electrica generada por la maquina electrica a modo de recuento de incrementos, ya que el numero de incrementos de la energia electrica generada se corresponde con un numero de revoluciones del rotor de (a maquina electrica y por tanto con el movimiento del componente, que esta acoplado a la maquina electrica a traves de un eje de rotor. Un codificador incremental adicional no es entonces necesario, por lo que tampoco es necesaria una energia electrica adicional para su funcionamiento. Por tanto, de este modo basta con la energia electrica generada para la determinacion de posicion y para almacenar la posicion determinada.

Sin embargo, alternativa o adicionalmente tambien puede usarse un codificador incremental, por ejemplo un codificador incremental optico, que se utiliza por ejemplo en un modo normal de funcionamiento, en el caso de un suministro de energia electrica regular, para la determinacion de posicion, es decir en el caso de la puerta de cabina de la cabina de ascensor, en el caso de un suministro de energia electrica regular intacto mediante una red de abastecimiento de energia. Un codificador incremental de este tipo tambien puede alimentarse entonces con suficiente energia electrica, en caso de fallo del suministro de energia electrica regular y del movimiento manual del componente, mediante el suministro de energia electrica de la maquina electrica en modo generador y utilizarse de este modo ademas para la determinacion de posicion.

Convenientemente, la posicion determinada puede almacenarse en una unidad de memoria. Esta se hace funcionar, para el almacenamiento, por medio de la energia electrica generada por la maquina electrica en modo generador, aunque ventajosamente tambien deberia toner capacidad de almacenamiento sin un suministro de energia electrica. Por ejemplo, la unidad de memoria esta configurada como una denominada EEPROM, en particular como una denominada Flash- EEPROM o como un disco duro.

Ejemplos de realizacion de la invencion se explican mas detalladamente a continuacion con ayuda de unos dibujos.

A este respecto muestran:

la figura 1 una representation esquematica de una cabina de ascensor y una puerta de cabina acoplada a una maquina electrica,

la figura 2 una representacion esquematica de una maquina electrica, y

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la figura 3 una representation esquematica de un momento de torsion adicional que actiia sobre un rotor de una maquina electrica.

Partes analogas estan provistas de las mismas referencias en todas las figuras.

La figura 1 muestra, en el ejemplo de un ascensor, un dispositivo 1 para la determination de la position de un componente 3 movil acoplado a una maquina electrica 2, por medio del cual puede llevarse a cabo un procedimiento de determinacion de la posicion del componente 3 movil acoplado a la maquina electrica 2. El componente 3 movil acoplado a la maquina electrica 2 es en el ejemplo de realizacion aqui representado una puerta de ascensor, mejor dicho una puerta de cabina de una cabina de ascensor 4. La cabina de ascensor 4 esta dispuesta en un hueco de ascensor no representado aqui, en el que se desplaza entre pisos de un edificio no representado.

La maquina electrica 2 sirve, en el caso de un suministro de energia electrica regular a traves de una red de abastecimiento de energia, como motor de accionamiento para mover el componente 3, en el ejemplo aqui representado para abrir y cerrar la puerta de cabina. Con este fin, la maquina electrica 2 esta acoplada, a traves de un engranaje, por ejemplo a traves de una rueda dentada 6 dispuesta sobre un eje de rotor 5 de la maquina electrica 2 y una cremallera 7 unida al componente 3 configurado como puerta de cabina, al componente 3 configurado como puerta de cabina. En otros ejemplos de realizacion puede producirse un acoplamiento 8 de este tipo de la maquina electrica 2 al componente 3 movil por ejemplo tambien a traves de una correa dentada.

Por medio de una disposicion de determinacion de posicion puede establecerse una respectiva posicion del componente 3 movil configurado como puerta de cabina, de modo que queda garantizado que la cabina de ascensor 4 solo se mueva cuando la puerta de cabina este cerrada. Con este fin esta dispuesto, por ejemplo en la maquina electrica 2, en la zona del acoplamiento 8 o en la puerta de cabina, un codificador incremental no representado en detalle, por ejemplo un codificador incremental optico.

En caso de fallo del suministro de energia electrica regular es posible un movimiento manual del componente 3, es decir una apertura o un cterre manual de la puerta de cabina por ejemplo por parte de un instalador, a fin de sacar a las personas que se encuentren en la cabina de ascensor 4. Sin embargo, debido al fallo del suministro de energia electrica regular ya no funcionan en este caso los codificadores incrementales convencionales para la determinacion de posicion, de modo que no es posible detectar una variation de la posicion por el movimiento manual del componente 3 configurado como puerta de cabina.

En ascensores segiin el estado de la tecnica es necesario por tanto, al restablecerse el suministro de energia electrica regular, un movimiento de initialization que tarda mucho tiempo de la puerta de cabina, por ejemplo una apertura y/o un cierre total de la puerta de cabina a una velocidad de movimiento muy lenta, a fin de volver a determinar una posicion totalmente abierta y totalmente cerrada de la puerta de cabina y de este modo posibilitar por medio del codificador incremental de nuevo la determinacion de posicion de la puerta de cabina.

Es por tanto especialmente ventajoso posibilitar tambien en caso de fallo del suministro de energia electrica regular y de un movimiento manual del componente 3 configurado como puerta de cabina en todo momento una determinacion de posicion y almacenar la ultima posicion determinada en una unidad de memoria 9. De este modo, al restablecerse el suministro de energia electrica regular, la puerta de cabina puede volver a cerrarse inmediatamente a velocidad normal y tambien volver a abrirse, de modo que ya no se requiere el movimiento de inicializacion previo de la puerta de cabina. De este modo se consigue un ahorro de tiempo considerable, ya que el ascensor al restablecerse el suministro de energia electrica regular esta listo para usarse mucho mas rapidamente.

Esta determinacion de posicion se posibilita mediante el dispositivo 1 y el procedimiento de determinacion de posicion. A este respecto, la maquina electrica 2 se utiliza, en el caso de un movimiento manual del componente 3 configurado como puerta de cabina como generador para la generation de energia electrica para la disposicion de determinacion de posicion.

Para ello se requiere que el acoplamiento 8 de la maquina electrica 2 al componente 3 este configurado de tal manera que una reaccion de atraccion y/o reaccion de repulsion magnetica entre piezas magneticas y/o magnetizadas de un rotor 10, representado mas detalladamente en la figura 2, y un estator 11 de la maquina electrica 2 conduce a una breve aceleracion, no obstaculizada por el acoplamiento 8, del rotor 10 y a un breve incremento resultante de la energia electrica generada. Es decir, el acoplamiento 8 de la maquina electrica 2 al componente 3 movil configurado como puerta de cabina debe estar configurado de manera suficientemente suelta y/o presentar una elasticidad suficiente para posibilitar una marcha libre suficiente para el rotor 10.

Para posibilitar esta breve aceleracion del rotor 10, esta dispuesto en este ejemplo de realizacion, tal como represents en la figura 2, en el rotor 10 al menos un iman permanente 12 en perpendicular al eje de rotor 5, el cual presents un polo node magnetico de rotor NR y un polo sur magnetico de rotor SR. El estator 11 esta configurado como estator de imanes permanentes y presents un polo node magnetico de estator NS y un polo sur magnetico de

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estator SS. De esta manera se obtiene, en el caso de un movimiento manual del componente 3 configurado como puerta de cabina, un desarrollo, representado esquematicamente en la figura 3 a modo de ejemplo, de un momento de torsion M adicional, que actua sobre el estator 11 por la reaccion de atraccion y/o reaccion de repulsion magnetica, en funcion de un angulo de giro ij> del rotor 10.

Son posibles, en otras formas de realizacion, naturalmente tambien una pluralidad de tales imanes permanentes 12 dispuestos en el rotor 10, orientados entre si de manera rotada. Por lo demas son posibles tambien otras maquinas electricas 2, que presentan un rotor 10 configurado como rotor de imanes permanentes e imanes permanentes 12 adicionales dispuestos en el estator 11. Por lo demas, el procedimiento tambien puede llevarse a cabo sin imanes permanentes 12, ya que tambien puede bastar ya con una remanencia magnetica de los nucleos de un estator electromagnetico y/ o de un rotor electromagnetico.

Sin esta reaccion de atraccion y/o reaccion de repulsion magnetica entre las piezas magneticas y/o magnetizadas del rotor 10 y del estator 11 de la maquina electrica 2, es decir entre los polos magneticos NR, SR, NS, SS del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 y del estator 11, debido a una fuerza que actua de manera constante sobre el componente 3, que conduce al movimiento manual del componente 3 y que actua a traves de! componente 3 y el acoplamiento 8 a la maquina electrica 2 tambien sobre el eje de rotor 5 de ia maquina electrica 2 y a traves de este sobre el rotor 10, actuaria sobre el rotor 10 un momento de torsion constante no representado aqui. Sin embargo, existe con ello el riesgo de que la fuerza externa sea demasiado baja y el movimiento del componente 3 demasiado reducido para provocar una rotation suficientemente rapida del rotor 10, de modo que no pueda generarse suficiente energia electrica para el funcionamiento de la disposicion de determinacion de posicidn.

Debido a la reaccion de atraccion y/o reaccion de repulsion magnetica entre los polos magneticos NR, SR, NS, SS del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 y del estator 11 de la maquina electrica 2 y al momento de torsion M adicional generado de este modo en cada caso brevemente, el rotor 10 se acelera sin embargo brevemente lo suficiente, de modo que el incremento resultante de la energia electrica generada es suficiente para la disposicion de determinacion de posicion.

Por ejemplo, en el caso de un angulo de giro del rotor 10 de cero, los polos magneticos NS, SS, NR, SR iguales del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, es decir los polos norte magneticos NS, NR y los polos sur magneticos SS, SR del estator 11 y de! iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, se encuentran en primer lugar a una distancia lo mas reducida posible entre si. En esta posicion, el momento de torsion M adicional generado por la reaccion de atraccion y/o reaccion de repulsion magnetica es igual a cero.

Si entonces el rotor 10 se gira por la fuerza externa que actua sobre el componente 3 y ei movimiento resultante del componente 3, por ejemplo en sentido horario, se incrementa asi el momento de torsion M adicional debido a la reaccion de repulsion magnetica de los polos magneticos NS, SS, NR, SR iguales del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 inmediatamente a un valor maximo positivo +Mmax, disminuye hacia cero en el caso de un giro adicional del rotor 10 debido a un alejamiento creciente de los polos magneticos Pole NS, SS, NR, SR iguales del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 hasta un angulo de giro c(> de n/2 o 90° y vuelve a incrementarse despues debido a una aproximacion de los polos magneticos NS, SS, NR, SR contraries de! estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, que se atraen mutuamente, hasta un angulo de giro <j> de x o 180° hasta el valor maximo positivo +Mmi*.

Depende a este respecto de las intensidades de campo magnetico del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 y de una distancia de los polos NS.SS del estator 11 respecto a los polos NR, SR del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, si el momento de torsion M adicional caera con un angulo de giro <)> de n/2 o 90° hasta casi cero, como se represents esquematicamente en la figura 3 a modo de ejemplo, o si caera menos, antes de volver a incrementarse en direction al angulo de giro <j> de it o 180°, En ei intervalo de angulo de giro entre cero y ir, es decir entre cero y 180°, el momento de torsion M adicional actua sobre el rotor 10 como momento de torsion positivo +M adicional acoplado en el mismo sentido que la fuerza externa, en sentido horario, y de este modo en el sentido de giro provocado por la fuerza externa, tal como se represents esquematicamente en la figura 3 en una primera region I del diagrama.

Debido a la soltura y a la elasticidad en el acoplamiento 8 entre el componente 3 y la maquina electrica 2 y a la marcha libre resultante del rotor 10 se acelera brevemente el rotor 10 mediante este momento de torsion M adicional que actua como momento de torsion positivo +M adicional. Por este movimiento de giro mas rapido del rotor 10 se obtiene como resultado un incremento de la energia electrica generada por la maquina electrica 2, que se aprovecha para el suministro de energia electrica de la disposicion de determinacion de posicion, para determinar la posicion del componente 3 y almacenarla en la unidad de memoria 9. El momento de torsion M adicional formado en esta primera region I como momento de torsion positivo +M adicional acoplado en el mismo sentido se genera hasta que los polos magneticos NS, SS, NR, SR contrarios del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 se hayan aproximado lo maximo posible, es decir a un angulo de giro <|> de n o 180°.

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Debido a las fuerzas de atraccion magneticas de los diferentes polos magneticos NS, SS, NR, SR del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 se fuerza al rotor 10 a permanecer en esta posicion a un angulo de giro <[> de Tt o 180°, de modo que el momento de torsion M adicional disminuye inmediatamente hasta cero. El rotor 10 es girado, sin embargo, por la fuerza que actua sobre el rotor 10 a traves del movimiento del componente 3, adicionalmente en sentido horario. De ello resulta entonces, debido a la atraccion magnetica de los polos magneticos NS, SS, NR, SR contrarios del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, un incremento negativo inmediato del momento de torsion M adicional que actua sobre el rotor 10 hasta un valor maximo negativo -Mmax. El momento de torsion M adicional formado ahora como momento de torsion negativo -M adicional actua ahora en sentido antihorario y debido a ello en contra de la fuerza externa. Es decir, ahora actua en sentido de giro contrario.

El momento de torsion negativo -M adicional disminuye hacia cero al seguir girando el rotor 10 debido a un alejamiento creciente de los polos magneticos NS, SS, NR, SR contrarios del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 hasta un angulo de giro <|> de 3n/4 o 270° y se increments despues, debido a una aproximacion de los polos magneticos NS, SS, NR, SR iguales del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, que se atraen mutuamente, hasta un angulo de giro de 2n o 360°, de nuevo en sentido negativo hasta el valor maximo negativo -Mmax. A este respecto tambien depende en este caso de las intensidades de campo magnetico del estator 11 y del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10 y de la distancia de los polos NS,SS del estator 11 con respecto a los polos NR, SR del iman permanente 12 dispuesto en el rotor 10, si el momento de torsion M adicional formado como momento de torsion negativo -M adicional a un angulo de giro <j> de 3n/4 o 270° disminuye en sentido negativo hasta casi cero, como se represents esquematicamente en la figura 3 a modo de ejemplo, o si disminuye en sentido negativo menos, antes de volver a incrementarse en sentido negativo en direction al angulo de giro de 2n o 360°. En el intervalo de angulo de giro entre n y 2k, es decir entre 180° y 360°, el momento de torsion M adicional actua sobre el rotor 10 como momento de torsion negativo -M adicional, acoplado en sentido contrario, es decir en contra de la fuerza externa y en sentido antihorario y por tanto en contra del sentido de giro provocado por la fuerza externa, tal como se represents esquematicamente en la figura 3 en una segunda region II del diagrams.

El rotor 10 se ve ahora forzado, por el momento de torsion M adicional formado como momento de torsion negativo - M adicional, a girar en sentido antihorario. Si el momento de torsion M adicional que actua ahora en contra de la fuerza externa es suficientemente grande y la soltura y elasticidad en el acoplamiento 8 es suficientemente grande, se obtiene como resultado una breve aceleracion del rotor 10 en sentido antihorario, es decir en un sentido de giro contrario al sentido de giro provocado por el movimiento manual del componente 3, de modo que tambien esta breve aceleracion del rotor 10 puede ser suficiente para el incremento de la generation de energia electrica.

Mediante un recuento de los incrementos periodicos de la energia electrica generada, que se corresponden con numeros de revoluciones del rotor 10 acoplado a traves del eje de rotor 5 al componente 3 y por tanto tambien con el movimiento del componente 3, tambien puede llevarse a cabo la determination de la posicion del componente 3. A este respecto, debido a una polaridad variable de los incrementos de la energia electrica generada es posible un recuento apropiado. Un codificador incremental adicional no es entonces necesario, por lo que tampoco se requiere energia electrica adicional para su funcionamiento. Por tanto la energia electrica generada de este modo es suficiente para la determinacion de posicion y para almacenar la posicion determinada.

La posicion determinada se almacena en la unidad de memoria 9, teniendo la unidad de memoria 9 preferiblemente capacidad de almacenamiento tambien sin suministro de energia electrica. Por ejemplo, la unidad de memoria 9 esta configurada como una denominada EEPROM, en particular como una denominada Flash-EEPROM o como un disco duro. De este modo se almacena la ultima posicion determinada del componente movil 3 tambien cuando el componente 3 ya no se mueve manualmente y por tanto no se genera energia electrica y cuando el suministro de energia electrica regular todavia no se ha restablecido.

Mediante la determinacion de posicion a traves del recuento de los incrementos de la energia electrica generada a modo de recuento de incrementos puede conseguirse un ahorro de costes y una reduction del espacio constructivo, ya que no se requiere ningun codificador incremental adicional. Ademas, la determinacion de posicion esta fibre de desgaste en gran medida, ya no se produce mecanicamente.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) de determination de position de un componente (3) movil acoplado a una maquina electrica (2), en el que la maquina electrica (2) sirve, en caso de suministro de energia electrica suficiente, como motor de accionamiento para mover el componente (3) y, en caso de movimiento manual del componente (3), como generador para la generation de energia electrica para una disposition de determination de position, caracterizado porque la maquina electrica (2) y su acoplamiento (8) al componente (3) estan configurados de tal manera que una reaction de atraccion y/o reaction de repulsion magnetica entre piezas magndticas y/o magnetizadas de un rotor (10) acoplado a traves de un eje de rotor (5) al componente (3) y de un estator (11) de la maquina electrica (2) conduce a una breve aceleracion, no obstaculizada por el acoplamiento (8), del rotor (10) y a un breve incremento resultante de la energia electrica generada, de modo que mediante un recuento de los incrementos periodicos de la energia electrica generada, que se corresponden con numeros de revoluciones del rotor (10) y por tanto con el movimiento del componente (3), es posible efectuar la determination de la position del componente (3).
2. Dispositivo (1) segun la revindication 1,

caracterizado porque el estator (11) y/o el rotor (10) presentan al menos un iman permanente (12).
3. Dispositivo (1) segun la revindication 2,

caracterizado porque el estator (11) esta configurado como estator de imanes permanentes y en el rotor (10) esta dispuesto al menos un iman permanente (12) en perpendicular al eje de rotor (5).
4. Dispositivo (1) segun la revindication 2,

caracterizado porque el rotor (10) esta configurado como rotor de imanes permanentes y en el estator (11) esta dispuesto al menos un iman permanente (12).
5. Dispositivo (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende al menos una unidad de memoria (9) para almacenar la position determinada del componente (3).
6. Dispositivo (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque la disposition de determination de position comprende un codificador incremental.
7. Procedimiento para la determination de la position de un componente (3) movil acoplado a una maquina electrica (2) utilizando un dispositivo (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que, en caso de movimiento manual del componente (3), por medio de la maquina electrica (2) que funciona como generador se genera energia electrica para una disposition de determination de position y por medio de la disposition de determination de position se determina una position del componente (3), caracterizado porque el rotor (10) de la maquina electrica (2) se acelera brevemente mediante una reaction de atraccion y/o reaction de repulsion magnetica entre piezas magneticas y/o magnetizadas del rotor (10) y de un estator (11) de la maquina electrica (2), sin obstaculizacion por parte del acoplamiento (8), y de este modo la generation de la energia electrica se increments brevemente,

y porque la position del componente (3) se determina mediante una determination de un numero de breves incrementos de la energia electrica generada.
8. Procedimiento segun la revindication 7,

caracterizado porque la position determinada se almacena en una unidad de memoria (9).