[ 0001 ] Die Erfindung betri f ft eine Messanordnung für eine elektrische Maschine , insbesondere einen Elektromotor . Als Elektromotor kann bei Aus führungsbeispielen ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC ) oder auch eine Synchronmaschine verwendet werden . Grundsätzlich eignet sich die Erfindung aber auch für andere elektrische Maschinen . Die elektrische Maschine wird über ein Steuergerät gesteuert . Das Steuergerät kann beispielsweise einen Inverter oder Umrichter aufweisen, um einen Strang Strom und/oder eine Strangspannung für j eden vorhandenen Phasenstrang einzustellen .

[ 0002 ] DE 10 2016 106 431 Al beschreibt eine Messanordnung aufweisend mehrere Zweipole mit j eweils einer Kapazität und einer temperaturabhängigen Impedanz . Die Zweipole sind in einer elektrischen Maschine parallel zu den Motorsträngen geschaltet . Der Elektromotor wird über einen Frequenzumrichter gesteuert . Zusätzliche Leitungen zum Anschließen der Zweipole sind nicht erforderlich . Die Stromantwort beim Einschalten des Stromes durch einen der Motorstränge wird durch die temperaturabhängige Impedanz des parallel zu dem Motorstrang geschalteten Zweipols temperaturabhängig beeinflusst und kann ausgewertet werden, um die Temperatur an der Einbaustelle des Zweipols zu ermitteln .

[ 0003 ] Aus DE 10 2017 108 112 Al ist ein Messverfahren zur Bestimmung der Wicklungstemperatur einer Motorwicklung eines Elektromotors bekannt . Hierzu wird die Motorwicklung mittels hochfrequenter Schwingung angeregt und eine Resonanzschwingung erzeugt . Die sich einstellende Resonanz frequenz wird ermittelt und die Wicklungstemperatur aus der Resonanz frequenz berechnet .

[ 0004 ] Ausgehend vom Stand der Technik soll eine Messanordnung zur Ermittlung eines zu bestimmenden Parameters geschaf fen werden, die eine Messwertübertragung zu einem Steuergerät ohne zusätzliche Übertragungsleitungen ermöglicht .

[ 0005 ] Diese Aufgabe wird durch eine Messanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst .

[ 0006 ] Die Messanordnung dient dazu, einen zu messenden Parameter, beispielsweise eine Temperatur, eine Feuchtigkeit einer umgebenden Atmosphäre , eine Beschleunigung in wenigstens eine Raumrichtung, einen anderen physikalischen Parameter oder eine beliebige Kombination von mehreren der genannten Parameter an oder in einer elektrischen Maschine zu erfassen . Die elektrische Maschine kann bei einem Ausführungsbeispiel ein Elektromotor sein . Als Elektromotor kommen beispielsweise bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC ) oder Synchronmotoren zum Einsatz . Die elektrische Maschine wird vorzugsweise mittels eines Steuergeräts angesteuert , das beispielsweise einen Inverter oder Umrichter oder eine andere geeignete Steuerschaltung aufweisen kann . Insbesondere ist das Steuergerät dazu eingerichtet , ein umlaufendes Statormagnetfeld zu erzeugen . Das Steuergerät kann für j eden vorhanden Phasenstrang der elektrischen Maschine einen Steuerausgang aufweisen, wobei der Steuerausgang über eine Steuerleitung mit dem j eweils zugeordneten Phasenstrang der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist . [ 0007 ] Jeder Phasenstrang der elektrischen Maschine hat wenigstens eine , vorzugsweise wenigstens zwei in Reihe geschaltete Wicklungen . Jede Wicklung ist insbesondere um einen Zahn des Stators herum angeordnet und dazu eingerichtet , ein im Wesentlichen radial orientiertes Magnetfeld, insbesondere Statormagnetfeld, zu erzeugen .

[ 0008 ] Die Messanordnung weist eine Messschaltung auf . Die Messschaltung hat einen Kopplungs zweig und einen mit dem Kopplungs zweig gekoppelten Sensor . Der Sensor ist dazu eingerichtet , einen Sensorwert abhängig von dem zu messenden Parameter zu verändern . Dieser Sensorwert steht der Messschaltung somit zur Verfügung, die dazu eingerichtet ist , eine Kopplungs zweigimpedanz des Kopplungs zweigs abhängig vom Sensorwert und somit abhängig von dem zu messenden Parameter zu beeinflussen . Beispielsweise kann die Kopplungs zweigimpedanz zwischen zwei oder mehr Zuständen geändert werden, wie etwa zwischen einem leitenden und einem sperrenden Zustand oder allgemein zwischen Zuständen mit sich unterscheidender Kopplungs zweigimpedanz . Der Kopplungs zweig ist mit wenigstens einer oder genau einer der Wicklungen von einem der vorhandenen Phasenstränge ohne galvanische Verbindung gekoppelt ( z . B . induktiv) oder mit galvanischer Verbindung parallel zu der wenigstens einen oder der genau einen Wicklung des Phasenstrangs geschaltet . Der Kopplungs zweig kann vorzugsweise ohne galvanische Verbindung zu der wenigstens einen Wicklung und somit ohne galvanische Verbindung zu der elektrischen Maschine realisiert sein .

[ 0009 ] Unabhängig von der Art der Kopplung oder Verbindung beeinflusst die abhängig vom zu messenden Parameter beeinf lussbare Kopplungs zweigimpedanz die Gesamtimpedanz des Phasenstrangs . Darüber lassen sich zumindest temporäre Änderungen von elektrischen Größen erzeugen, die wiederum an den elektrischen Anschlüssen des Phasenstrangs erfasst werden können . Eine Auswerteeinheit kann die wenigstens eine veränderbare elektrische Größe an den ohnehin vorhandenen elektrischen Anschlüssen des Phasenstrangs erfassen und auswerten . Die Messschaltung kann die betref fende elektrische Größe zumindest temporär derart modi fi zieren, dass Daten bzw . Informationen zu der Auswerteeinheit übertragen werden, die insbesondere den Sensorwert beschreiben . Somit lässt sich ein Sensorwert bzw . der Wert des zu messenden Parameters übertragen . Der Phasenstrang wird über die erfindungsgemäße Messanordnung somit auch zur Datenübertragung verwendet , neben dem Erzeugen eines Magnetfeldes in der elektrischen Maschine .

[ 0010 ] Die wenigstens eine veränderbare elektrische Größe kann beispielsweise einen oder mehrere der folgenden Größen aufweisen :

- eine Phasenlage des Strangstromes im Verhältnis zur Strangspannung für den Phasenstrang und/oder

- ein Gradient des Strangstromes beim Einschalten und/oder Ausschalten des Strangstromes und/oder

- ein Betrag des Strangstromes und/oder ein Betrag der Strangspannung des betref fenden Phasenstrangs und/oder

- eine Gesamtimpedanz des Phasenstranges oder eine damit zusammenhängende elektrische Größe .

Durch das Ändern der Gesamtimpedanz des Phasenstranges können mehrere Ef fekte ausgelöst werden, die wiederum erfass- bar sind . Beispielsweise kann die Drehzahl geändert werden ( z . B . Reduzierung der Drehzahl durch Verringern der Gesamtimpedanz ) , die Induktivität des Phasenstranges kann verändert werden und/oder auch die Symmetrieverhältnisse zwischen den vorhandenen Phasensträngen können verändert werden .

[ 0011 ] Die Messschaltung kann ihren Zustand bzw . ihre Kopplungs zweigimpedanz auch zwischen zwei oder mehreren Werten bzw . Beträgen moduliert umschalten, so dass zum Beispiel mehrere Sensorwerte oder komplexere Daten oder Informationen über den Phasenstrang aus der elektrischen Maschine auf einfache Weise nach außen übermittelt werden können .

[ 0012 ] Die Messanordnung kann auch mehrere Messschaltungen aufweisen . Diese können unterschiedlichen Phasensträngen bzw . unterschiedlichen Wicklungen zugeordnet sein .

[ 0013 ] Es ist vorteilhaft , wenn der Sensor der Messschaltung im Kopplungs zweig angeordnet ist , so dass eine einfache Änderung der Kopplungs zweigimpedanz durch den Sensorwert möglich ist . Der Sensor kann beispielsweise ein abhängig vom zu messenden Parameter veränderlicher Widerstand sein oder einen solchen Widerstand aufweisen . Der Sensor kann auch als schaltender Sensor ausgestaltet sein, der eine leitende Verbindung herstellt , wenn der zu erfassende Parameter einen Schwellenwert überschreitet und der den elektrischen Pfad durch den Kopplungs zweig sperrt , wenn der zu erfassende Parameter denselben Schwellenwert oder einen anderen Schwellenwert unterschreitet ( schaltender Sensor mit oder ohne Hysterese ) . Bei diesen Aus führungen ist der Sensor beispielsweise in Reihe oder parallel zu der Kopplungs zweigimpedanz geschaltet oder ist Bestandteil der Kopplungs zweigimpedanz .

[ 0014 ] Vorzugsweise hat die Kopplungs zweigimpedanz des Kopplungs zweigs einen ohmschen Anteil und/oder einen induktiven Anteil . Es ist bevorzugt , wenn die Kopplungs zweigimpedanz keinen kapazitiven Anteil aufweist . Damit kann sichergestellt werden, dass der Strangstrom der Strangspannung nicht vorauseilt . Bei einer bevorzugten Aus führungsform überwiegt der ohmsche Anteil der Kopplungs zweigimpedanz . Beispielsweise kann sowohl der kapazitive Anteil , als auch der induktive Anteil j eweils maximal 10% oder j eweils maximal 5% am Gesamtbetrag der Kopplungs zweigimpedanz aufweisen . Insbesondere kann sowohl der kapazitive Anteil , als auch der induktive Anteil vernachlässigbar klein sein .

[ 0015 ] Die Messschaltung kann den Kopplungs zweig in einen Zustand halten, in dem der Zweigstrom durch den Kopplungs zweig kleiner ist als der Wicklungsstrom durch die wenigstens eine mit dem Kopplungs zweig gekoppelte Wicklung, solange der zu messende Parameter in einem unkritischen Bereich ist . Beispielsweise kann der Zweigstrom maximal 10% oder maximal 5% des Wicklungsstroms betragen, solange der zu messende Parameter sich in einem unkritischen Bereich befindet . Ein unkritischer Wertebereich für den zu messenden Parameter kann vorgegeben bzw . eingestellt werden .

[ 0016 ] Die Messschaltung kann bei einem Aus führungsbeispiel einen mittels eines Steuersignals zwischen einem leitenden Zustand und einem sperrenden Zustand umschaltbaren Schalter aufweisen . Der Schalter ist vorzugsweise im Kopplungs zweig angeordnet . Bei dem Schalter kann es sich um einen ansteuerbaren Halbleiterschalter handeln, beispielsweise einen Feldef fekttransistor oder Bipolartransistor . [ 0017 ] Die Messschaltung kann dazu eingerichtet sein, das Steuersignal für den Schalter abhängig von dem Sensorwert bzw . abhängig von dem zu messenden Parameter zu erzeugen . Das Steuersignal kann beispielsweise ein Umschalten des Schalters bei Erreichen eines Schwellenwerts für den Sensorwert bzw . den zu messenden Parameter bewirken (mit oder ohne Hysterese zwischen dem Umschalten in den leitenden und dem Umschalten in den sperrenden Zustand) . Das Steuersignal kann aber auch komplexere Informationen, beispielsweise mehrere Sensorwerte , übertragen und den Schalter z . B . zur Kodierung zwischen dem leitenden und dem sperrenden Zustand umschalten . Auf diese Weise können durch Modulation oder Kodierung Informationen übermittelt werden .

[ 0018 ] Der Kopplungs zweig kann bei einem Aus führungsbeispiel eine Zusatzwicklung um wenigstens einen und vorzugsweise genau einen Zahn der elektrischen Maschine aufweisen . Dadurch kann eine induktive Kopplung zwischen der Zusatzwicklung des Kopplungs zweiges und der wenigstens einen Wicklung des Phasenstranges der elektrischen Maschine erreicht werden, die an dem Zahn angeordnet ist . Der Zahn ist beispielsweise Bestandteil des Stators der elektrischen Maschine . Für j ede Wicklung eines Phasenstrangs kann ein separater Zahn vorhanden sein . Die Zusatzwicklung kann eine einzige Windung oder mehrere Windungen aufweisen . Bevorzugt ist die Anzahl der Windungen der Zusatzwicklung wesentlich kleiner ( z . B . mindestens 2 bis 3 mal kleiner ) als die Anzahl der Windungen der parallel geschalteten Wicklung des Phasenstranges .

[ 0019 ] Die Messschaltung kann somit integraler Bestandteil der elektrischen Maschine sein, aber dabei ohne galva- nische Verbindung mit der elektrischen Maschine auskommen . Abgesehen von der Zusatzwicklung können andere Bestandteile der Messschaltung auf einem gemeinsamen Träger, beispielsweise einer gemeinsamen Leiterplatte , angeordnet sein, die benachbart zu dem Zahn bzw . der Wicklung des Phasenstranges an oder in der elektrischen Maschine angeordnet ist .

[ 0020 ] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen . Nachfolgend werden bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert . In den Zeichnungen zeigen :

[ 0021 ] Figur 1 ein Blockschaltbild einer mittels eines Steuergeräts gesteuerten elektrischen Maschine aufweisend eine Messschaltung,

[ 0022 ] Figuren 2 und 3 j eweils ein elektrisches Blockschaltbild bzw . Ersatzschaltbild eines elektrischen Phasenstrangs der elektrischen Maschine aus Figur 1 mit j eweils einem Aus führungsbeispiel einer Messschaltung,

[ 0023 ] Figur 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Maschine mit Blick entlang einer Drehachse , wobei an einem Zahn eine Messschaltung angeordnet ist und

[ 0024 ] Figur 5 ein Zeigerdiagramm zur Veranschaulichung der Phasenverschiebung zwischen einer Strangspannung und einem Strangstrom durch einen Phasenstrang der elektrischen Maschine .

[ 0025 ] Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer elektri- schen Maschine 10 aufweisend mehrere Phasenstränge 11 , beispielsgemäß einen ersten Phasenstrang l lu, einen zweiten Phasenstrang l lv und einen dritten Phasenstrang l lw . Wird für den Phasenstrang das Bezugs zeichen 11 ohne zusätzliche Buchstabenkennung verwendet , gelten die Aussagen für mehrere oder alle Phasenstränge l lu, l lv, l lw .

[ 0026 ] Die elektrische Maschine 10 kann beispielsweise ein Elektromotor sein, wie etwa ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein Synchronmaschine . In Figur 4 ist lediglich beispielhaft und schematisch ein Aus führungsbeispiel eines bürstenlosen Gleichstrommotors gezeigt . An einem um eine Drehachse D drehbaren Rotor 12 sind in Umfangsrichtung verteilt Permanentmagnete 13 angeordnet , die beispielsweise in Umfangsrichtung um die Drehachse D magnetisiert sein können . Ein Stator 14 der elektrischen Maschine 10 hat in Umfangsrichtung um die Drehachse D verteilt angeordnete Zähne 15 , wobei lediglich beispielhaft beim Aus führungsbeispiel sechs Zähne 15 dargestellt sind . Die Anzahl der Zähne

15 kann auch größer sein, beispielsweise 12 . Die Anzahl der Zähne 15 ist insbesondere geradzahlig .

[ 0027 ] An j edem Zahn 15 ist wenigstens eine oder genau eine Wicklung 16 angeordnet . Beim dargestellten Aus führungsbeispiel weist j eder Phasenstrang 11 zwei Wicklungen

16 auf , wobei die Anzahl der Wicklungen 16 j edes Phasenstranges 11 auch kleiner oder größer sein kann . Die sich beispielsgemäß bezüglich der Drehachse D gegenüberliegenden Wicklungen 16 gehören zu einem gemeinsamen Phasenstrang 11 . Die Wicklungen 16 sind in Reihe zueinander geschaltet . Im Ersatzschaltbild kann j ede Wicklung 16 durch eine Reihenschaltung aus einem Wicklungswiderstand RW und einer Wicklungsinduktivität LW gebildet werden . Der Wicklungswider- stand RW ist dabei ein ohmscher Widerstand . Für die Wicklungsimpedanz ZW j eder Wicklung 16 gilt :

ZW = RW + ja)LW ( 1 ) wobei w die Kreis frequenz ist und j den Imaginärteil kennzeichnet .

[ 0028 ] Die elektrische Maschine 10 wird mittels eines Steuergeräts 20 gesteuert . Das Steuergerät 20 ist dazu eingerichtet , eine Strangspannung US und/oder einen Strangstrom IS für den j eweils zugeordneten ersten Phasenstrang l lu, zweiten Phasenstrang l lv und dritten Phasenstrang l lw individuell einzustellen . Dadurch kann insbesondere ein um die Drehachse D umlaufendes Statormagnetfeld erzeugt werden, um den mit Permanentmagneten 13 versehenen Rotor 12 um die Drehachse D zu drehen . Das Steuergerät 20 kann hierfür beispielsweise eine Inverterschaltung aufweisen .

[ 0029 ] Die elektrische Maschine 10 ist mit einer Messanordnung 21 ausgestattet . Die Messanordnung 21 hat wenigstens eine Messschaltung 22 , die einer der Phasenstränge 11 und beispielsgemäß dem ersten Phasenstrang l lu zugeordnet ist . Die Messschaltung 22 könnte auch einem der anderen Phasenstränge l lv, l lw zugeordnet sein . Die Messschaltung 22 ist in den Figuren 1 und 4 lediglich stark schematisiert dargestellt .

[ 0030 ] Wie es insbesondere in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist , weist die Messschaltung 22 einen mit einer der Wicklungen 16 gekoppelten Kopplungs zweig 23 auf . Beispielsgemäß ist der Kopplungs zweig 23 ohne galvanische Verbindung mit der wenigstens einen Wicklung 16 gekoppelt . Alternativ dazu könnte der Kopplungs zweig auch galvanisch parallel zu der wenigstens einen Wicklung 16 geschaltet sein . Mittels des Kopplungs zweigs 23 kann somit eine Gesamtimpedanz ZG des betref fenden Phasenstrangs 11 (beispielsgemäß des ersten Phasenstrangs l lu) beeinflusst werden . Der Kopplungszweig 23 hat eine Kopplungs zweigimpedanz ZK, die veränderbar ist . Für die Gesamtimpedanz ZG des Phasenstrangs 11 gilt allgemein :

ZW’ZK

ZG = ZW + ( 2 )

ZW+ZK

[ 0031 ] Die Gesamtimpedanz ZG oder eine durch die Gesamtimpedanz ZG beeinflusste elektrische Größe , beispielsweise der Strangstrom IS und/oder die Strangspannung US , kann durch eine Auswerteeinheit 24 des Steuergeräts 20 de- tektiert werden . Die Auswerteeinheit 24 des Steuergeräts 20 ist beim Aus führungsbeispiel somit Bestandteil der Messanordnung 21 . Bei einer abgewandelten Aus führungs form könnte die Auswerteeinheit 24 auch als individuelle Baueinheit außerhalb des Steuergeräts 20 angeordnet und mit den zu den Phasensträngen 11 führenden Steuerleitungen verbunden sein .

[ 0032 ] Die Messschaltung 22 hat außerdem einen Sensor 25 , dessen Sensorwert abhängig von einem zu messenden Parameter P variiert . Beispielsweise kann der Sensor 25 ein veränderbarer Widerstand sein, dessen Widerstandswert sich abhängig von dem Parameter P ändert . Der Sensor kann beispielsweise ein temperaturabhängiger Widerstand sein, wenn als Parameter P die Temperatur gemessen werden soll . Der Sensor 25 kann auch eine Schaltcharakteristik aufweisen,

-l i wonach er seinen Widerstandswert bzw . Leitwert abhängig von dem Parameter P zwischen zwei oder mehreren Zuständen stufenartig ändert , beispielsweise zwischen einem niederohmig leitenden Zustand und einem sperrenden Zustand . Hierfür kann der Sensor 25 beispielsweise einen Halbleiter aufweisen, der mindestens zwei verschiedene Zustände annehmen kann, wie etwa eine Diode , einen Transistor oder einen Thyristor oder alternativ einen anderen Schalter, beispielsweise einen Bimetallschalter .

[ 0033 ] Zusätzlich oder alternativ zur Temperatur T kann als Parameter P auch eine andere physikalische Größe gemessen werden, beispielsweise die Feuchtigkeit in der umgebenden Atmosphäre oder eine Beschleunigung in wenigstens einer Raumrichtung . Der Sensor 25 kann auch eine beliebige Kombination unterschiedlicher Parameter P erfassen .

[ 0034 ] Bei dem in Figur 2 dargestellten Aus führungsbeispiel ist der Sensor 25 im Kopplungs zweig 23 angeordnet .

Der Sensor 25 ist dazu eingerichtet , seinen Widerstandswert abhängig vom Parameter P zu verändern, entweder stufenweise zwischen wenigstens zwei Stufen oder gemäß einer kontinuierlichen Charakteristik . Dadurch wird die Kopplungs zweigimpedanz ZK, die beim Aus führungsbeispiel im Wesentlichen oder ausschließlich durch die Impedanz des Sensors 25 gebildet ist , abhängig von dem zu messenden Parameter P verändert . Folglich ändert sich auch die Gesamtimpedanz ZG abhängig von dem zu messenden Parameter P . Diese Veränderung kann durch die Auswerteeinheit 24 ermittelt werden . Somit ist es möglich, über die elektrischen Anschlüsse des Phasenstrangs 11 (hier : erster Phasenstrang l lu) den zu messenden Parameter P an die Auswerteeinheit 24 bzw . das Steuergerät 20 zu übermitteln . [ 0035 ] Eine Zusatzimpedanz 30 kann optional auch beim Aus führungsbeispiel nach Figur 2 in Reihe zum Sensor 25 geschaltet werden .

[ 0036 ] Die Ausgestaltung der Messschaltung 22 kann variieren . Ein weiteres Aus führungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt . Dort weist die Messschaltung 22 einen durch ein Steuersignal S ansteuerbaren Schalter 29 auf . Der Schalter 29 kann abhängig vom Steuersignal S einen leitenden Zustand oder einen sperrenden Zustand einnehmen . Der Schalter 29 kann beispielsweise durch einen Halbleiterschalter, insbesondere einen Bipolartransistor oder einen Feldef fekttransistor gebildet sein . Somit kann der parallele Strompfad durch den Kopplungs zweig 23 abhängig vom Schalt zustand des Schalters 29 freigegeben oder vollständig gesperrt werden . Optional kann in Reihe zum dem Schalter 29 eine Zusatzimpedanz 30 aufweisend einen ohmschen Widerstand und/oder eine Induktivität geschaltet werden, die dann die Kopplungs zweigimpedanz ZK im leitenden Zustand des Schalters 29 im Wesentlichen definiert .

[ 0037 ] Die Messschaltung 22 ist bei dem in Figur 3 dargestellten Aus führungsbeispiel dazu eingerichtet , das Steuersignal S abhängig vom Sensorwert des Sensors 25 und somit abhängig vom zu messenden Parameter P zu erzeugen . Über das Umschalten des Schalters 29 mittels des Steuersignals S kann somit in einem einfachen Fall beispielsweise das Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwerts durch den Sensorwert bzw . den Parameter P angezeigt werden . Alternativ dazu kann das Steuersignal S den Schalter 29 auch entsprechend einer vorgegebenen Modulation bzw . einem vorgegebenen Code zwischen dem leitenden und dem sperrenden Zustand um- schalten, so dass durch eine binäre Kodierung bzw . Modulation komplexere Informationen, beispielsweise beliebige Sensorwerte bzw . Werte für den zu messenden Parameter P an die Auswerteeinheit 24 übermittelt werden können . In der Auswerteeinheit 24 kann durch Demodulation bzw . Dekodierung dann der Wert für den zu messenden Parameter P wieder erhalten werden . Auf diese Weise kann beispielsweise eine serielle Übertragung einer Bitfolge an die Auswerteeinheit 24 erfolgen .

[ 0038 ] Wie es in Figur 3 zu erkennen ist , kann der Sensor 25 bei diesem Aus führungsbeispiel außerhalb des Kopplungs zweigs 23 angeordnet sein und indirekt mit dem Kopplungs zweig und beispielsgemäß dem steuerbaren Schalter 29 verbunden sein .

[ 0039 ] Durch das Verändern der Gesamtimpedanz ZG abhängig vom Parameter P lassen sich eine oder mehrere der nachfolgenden elektrischen Größen beeinflussen, die von der Auswerteeinheit 24 detektiert werden können, um den übermittelten Wert für den zu messenden Parameter P zu erhalten :

- der Betrag des Strangstromes IS und/oder der Strangspannung US ;

- die Gesamtimpedanz ZG bzw . die Induktivität des Phasenstranges 11 , mit dem die Messschaltung 22 gekoppelt ist ;

- der Gradient des Strangstromes IS beim Anlegen einer Strangspannung US an den betref fenden Phasenstrang 11 ;

- eine Phasenverschiebung cp zwischen der Strangspannung US und dem Strangstrom IS ( Figur 5 ) ;

- das Verhalten der elektrischen Maschine 10 beim Anlegen einer Wechselspannung als Strangspannung US , insbesondere einer hochfrequenten Wechselspannung .

Zusätzlich oder alternativ zu der wenigstens einen elektrischen Größe können auch andere physikalische Größen durch die Auswerteeinheit erfasst werden, beispielsweise die Drehzahl der elektrischen Maschine , die sich abhängig von der Gesamtimpedanz ZG ändern kann .

[ 0040 ] Wie es in Figur 4 schematisch veranschaulicht ist , kann der Kopplungs zweig 23 der Messschaltung 22 eine Zusatzwicklung 31 aufweisen bzw . durch eine Zusatzwicklung 31 gebildet sein, die am Zahn 15 angeordnet ist , der die mit dem Kopplungs zweig 23 gekoppelte Wicklung 16 des zugeordneten Phasenstrangs 11 , beispielsgemäß des ersten Phasenstrangs l lu, trägt . Die Zusatzwicklung 31 kann eine oder mehrere Windungen aufweisen . An der Zusatzwicklung 31 kann ein Träger 32 angeordnet und mechanisch und elektrisch mit der Zusatzwicklung 31 verbunden sein . Der Träger 32 kann beispielsweise als Leiterplatte ausgestaltet sein . Auf dem Träger 32 können weitere Bauteile und vorzugsweise sämtliche weitere Bauteile der Messschaltung 22 angeordnet sein (vergleiche Figuren 3 und 4 ) .

[ 0041 ] Die Erfindung betri f ft eine Messanordnung 21 auf weisend eine Messschaltung 22 , die an oder in einer elektrischen Maschine 10 angeordnet ist , sowie eine Auswerteeinheit 24 , die außerhalb der elektrischen Maschine 10 angeordnet und mit einem der Phasenstränge 11 der elektrischen Maschine 10 verbunden ist . Hierfür werden die ohnehin vorhandenen elektrischen Anschlüsse des Phasenstrangs 11 verwendet . Die Messschaltung 22 hat einen Sensor 25 , der seinen Sensorwert abhängig von einem zu messenden Parameter P kontinuierlich oder stufenweise verändern kann . Der Sensor 25 ist mit einem Kopplungs zweig 23 der Messschaltung 22 gekoppelt , der wiederum mit wenigstens einer der Wicklungen 16 vorzugsweise eines einzigen Phasenstrangs 11 gekoppelt ist , vorzugsweise ohne galvanische Verbindung mit der Wicklung 16 , beispielsweise induktiv . Die Messschaltung 22 ist dazu eingerichtet , eine Kopplungs zweigimpedanz ZK des Kopplungs zweigs 23 zumindest temporär abhängig von dem Sensorwert und mithin dem Parameter P zu beeinflussen, wodurch sich die Gesamtimpedanz ZG des Phasenstrangs 11 ändert . Die Beeinflussung der Gesamtimpedanz ZG kann von der Auswerteeinheit 24 erfasst werden . Auf diese Weise kann über die elektrischen Anschlüsse des Phasenstrangs 11 eine Übermittlung eines den Parameter P beschreibenden Signals an die Auswerteeinheit 24 erfolgen .

Bezugs Zeichenliste :

10 elektrische Maschine

11 Phasenstrang l lu erster Phasenstrang l lv zweiter Phasenstrang l lw dritter Phasenstrang

12 Rotor

13 Permanentmagnet

14 Stator

15 Zahn

16 Wicklung

20 Steuergerät

21 Messanordnung

22 Messschaltung

23 Kopplungs zweig

24 Auswerteeinheit

25 Sensor

29 Schalter

30 Zusatzimpedanz

31 Zusatzwicklung

32 Träger cp Phasenverschiebung

D Drehachse

IS Strangstrom

LW Wicklungsinduktivität

P Parameter

RW Wicklungswiderstand S Steuersignal

US Strangspannung

ZG Gesamtimpedanz des Phasenstranges

ZK Kopplungs zweigimpedanz

ZW Wicklungsimpedanz