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Rotationswandler
Der im Rahmen des EnAS-Projekts umgesetzte Rotationswandler soll eine gleichförmige
und relativ langsame rotative Bewegung derart in elektrische Energie wandeln,
dass für den Betrieb eines Sensors ausreichen Energie zur Verfügung steht,
beispielsweise um die Bewegung eines Förderbands zu überwachen.
Im einfachsten Fall lässt sich ein relativ kleinbauender Schrittmotor als
Generator verwenden. Die Drehung des Rotors verursacht im Inneren eine
Änderung der Magnetfelddichten und somit die Induktion elektrischer Spannung
in den Motorspulen.
Die Höhe der induzierten Spannung ist annähernd linear zur Umdrehungsgeschwindigkeit.
Ist die Geschwindigkeit des Antriebs relativ gering, so lässt sich auch nur ein
geringes Spannungsniveau am Ausgang des Generators erziehlen. Dieses ist mitunter
sehr schwer sinnvoll nutzbar.
Um zumindest kurzzeitig höhere Spannungsspitzen zu erzeugen, wurde zwischen Antrieb
und Generatorwelle eine Schraubenfeder angebracht. Das mechanische Rastmoment
des Generators sorgt nun dafür, dass der Generator zunächst still steht.
Erst nachdem das Rastmoment überwunden ist, bewegt sich der Generator ruckartig
und mit hoher Geschwindigkeit. Diese Bewegung wird periodisch wiederholt.
Im Schrittmotor wird eine elektrische Spannung induziert. Die abgreifbare Spitzenspannung
ist aufgrund der ruckartigen Bewegung des Motors relativ hoch, wird aber im Gegenzug
nach jeder Spannungsspitze von einer Stillstandsphase unterbrochen.
Das vorgestellte Wirkprinzip kommt im Rotationssensor
zur Fließbandüberwachung im EnAS-Demonstrator zum Einsatz.
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