<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Prüfung bzw. Messung von Drehmoment und/oder
Leistung beliebiger Maschinen
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Prüfung bzw. Messung von Drehmoment und/oder Leistung beliebiger Maschinen mit elektromagnetischer Kupplung und Belastungsmaschine, wobei als Be- lastungsmaschine ein Motor mit konstanter oder praktisch konstanter Drehzahl vorgesehen ist.
Die erfln- dungsgemässeEinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Belastungsmaschine und Prüfling zwei elektromagnetische Induktionskupplungen angeordnet sind, wobei einer der umlaufenden Teile der einen Kupplung mit einem umlaufenden Teil der zweiten Kupplung mechanisch verbunden ist und die Erregung des induzierenden Teiles wenigstens einer Kupplung regelbar ausgebildet ist und die Grösse des Erregungsstromes die Drehmomentmessung oder/und-anzeige des Prüflings vermittelt. Das Zusammenwirken zweier Schlupfkupplungen ermöglicht eine Regelung bzw. eine Anpassung von Drehzahl und Drehmoment sowie die Messung des letzteren.
Da bei der erfindungsgemässen Lösung die Grösse des Drehmomentes in Form eines elektrischen Stromes vorliegt, ist eine exakte Messung möglich und insbesondere eine Fernanzeige leicht ausführbar. Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in der gegenüber mechanischen Kupplungen wesentlich geringeren Abnützung, im Wegfall der bei hydraulischen Kupplungen auftretenden Abdichtungsschwierigkeiten, sowie darin, dass Erschütterungen und Schwingungen nicht von einer Maschine auf die andere übertragen werden, wie das z. B. bei den bekannten Pendelmaschinen der Fall ist, die mit dem Prüfling mechanisch starr gekuppelt sind.
Zur Prüfung von Generatoren mit von der-Drehzahl des Belastungsmotors abweichender Drehzahl ist die erfindungsgemässe Einrichtung vorteilhaft derart ausgebildet, dass die Wicklung des mit dem Prüfling verbundenen induzierten Teiles der einen Kupplung mit einer Drehstromanspeisung versehen ist und daher mit dem die Pole tragenden Kupplungsteil einen Synchronmotor bildet. Die Besonderheit dieses Synchronmotors besteht darin, dass sowohl seine Pole als auch seine Ankerwicklung rotieren. Wird dieser Synchronmotor in der Drehrichtung des Belastungsmotors angetrieben, so addiert sich seine Drehzahl zu der vom Motor über die zweite Kupplung gelieferten Drehzahl, so dass der zu prüfende Generator mit dieser erhöhten Drehzahl angetrieben wird. Bei der umgekehrten Drehrichtung ergibt sich eine entsprechende Drehzahlverminderung.
Der Vorteil dieser erfindungsgemässen Einrichtung besteht darin, dass auch Generatoren mit von der konstanten Drehzahl der Belastungsmaschine abweichender, insbesondere höherer Drehzahl geprüft werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung wiedergegeben, von der sich Fig. 1 auf eine Prüfeinrichtung für Motoren bezieht und Fig. 2 eine erfindungsgemässe Prüfeinrichtung für Generatoren betrifft.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Belastungsmaschine bezeichnet. Diese ist ein Motor, insbesondere Elektromotor, mit konstanter oder praktisch konstanter Drehzahl, vorzugsweise ein Synchronmotor oder ein Asynchronmotor. 2 ist der Prüfling, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine. Zwischen der Belastungsmaschine 1 und dem Prüfling 2 sind zwei elektromagnetische Induktionskupplungen 3 und 4 für einen beliebig wählbaren reibungsfreien Schlupf vorgesehen. Diese Kupplungen bestehen je aus einem induzierenden Teil 3'bzw. 4', vorteilhaft aus einem mit Gleichstrom erregten Polrad. Die Pole sind mit 5 bezeichnet und werden von Erregerwicklungen 6 umgeben, die über Schleifringe 7 von den Klemmen 8 mit Gleichstrom gespeist werden.
Die induzierten Teile 3"bzw. 4"beider Kupplungen sind vorteilhaft
<Desc/Clms Page number 2>
als Läufer mit Kurzschlusskäfig ausgebildet. Auch die Kupplung 4 ist, wie es die Zeichnung zeigt, aus den gleichen Teilen aufgebaut, welche den Bezugsziffern 5-8 entsprechen.
Der induzierende Teil 3'der Kupplung 3 ist mit der Belastungsmaschine 1 und ihr induzierter Teil 3" ist mit dem induzierenden Teil 4'der Kupplung 4 verbunden. Der induzierte Teil 4" dieser Kupplung 4 ist mit dem Prüfling 2 gekuppelt. 9 und 10 sind Drehzahlmessgeräte, von denen das eine die Drehzahl der
EMI2.1
regt und Kupplung 3 nicht erregt ist, läuft der Prüfling 2 in seiner Leerlaufdrehzahl, wobei beide Teile der Kupplung 4 und der Innenteil 3" der Kupplung 3 von ihm in gleicher Drehrichtung mitgenommen wird. Auch die Belastungsmaschine 1 läuft zusammen mit dem Aussenteil 3'der Kupplung 3 mit ihrer Leerlaufdrehzahl. Wird nun das'Polrad 3'der Kupplung 3 durch einen über die Klemmen 8 zugeführten Strom erregt, so werden im Teil 3" Ströme induziert. und die Bewegung dieses Teiles wird, gebremst.
Es stellt sich dann zwischen Belastungsmotor 1, dessen Drehzahl voraussetzungsgemäss belastungsunabhängig konstant ist, und Prüfling 2 eine bestimmte Drehzahldifferenz ein. Bei genügend starker Erregung der Kupplung 4 laufen auch die Teile dieser Kupplung und folglich auch der Innenteil 3" der Kupplung 3 mit der der Abbremsung entsprechenden Drehzahl des Prüflings 2 um. Bei Änderung des Erregungsstromes des induzierenden Teiles 3"der Kupplung 3 ändert sich auch die Drehzahl des Prüflings und der von ihm mitgenommenen Kupplungsteile. Es entspricht einer bestimmten Grösse des Erregungsstromes der Kupplung 3 unter Berücksichtigung der sich jeweils einstellenden Drehzahl des Prüflings bzw. der Differenz seiner Drehzahl zur unveränderlichen Drehzahl der Belastungsmaschine 1 ein bestimmtes, vom Prüfling 2 abgegebenes Drehmoment.
Die Grösse des Erregungsstromes der Kupplung 3 ist damit unter der z. B. an Hand von Eichkurven erfolgenden Berücksichtigung der genannten Drehzahlen ein Mass für das Drehmoment des Prüflings. Durch geeignete Wahl der Drehmomentcharakteristiken der Kupplungen 3 und 4 und gegebenenfalls auch durch vorzugsweise stufenweise Änderung der Erregung der Kupplung 4 lassen sich Drehzahlen und Drehmomente in weiten Bereichen an die verschiedensten Verhältnisse, anpassen.
Fig. 2 betrifft eine Einrichtung nach der Erfindung zur Prüfung von Generatoren. Es sind hier wieder der Belastungsmotor mit konstanter oder praktisch konstanter Drehzahl mit 1, der zu prüfende Generator mit 2 und die Kupplungen zwischen Motor und Prüfling mit 3 und 4 bezeichnet, die je aus einem induzierenden Teil 3'bzw. 4'und einem induzierten Teil 3"bzw. 4"aufgebaut sind. Der induzierende Teil ist vorteilhaft ein gleichstromerregtes Polrad mit ausgeprägten Polen 5 und mit diese Pole umschliessenden Wicklungen 6, die über Schleifringe 7 und Klemmen 8 mit Gleichstrom gespeist werden. Der Sekun-
EMI2.2
Kupplung 4 mit Drehstrom gespeist werden kann, der über Schleifringe 11 und die Klemmen 12 zugeführt wird.
Diese Einrichtung erlaubt es, Generatoren zu prüfen, deren höchste Drehzahl höher liegt als die konstante oder praktisch konstante Drehzahl des Motors 1. Ist der induzierende Teil 4'der Kupplung 4 erregt und wird über die Schleifringe 11 dem Sekundärteil 4" Drehstrom zugeführt, so läuft der Sekundärteil entsprechend der Drehzahl des Primärteiles mit konstanter Drehzahl analog einem Synchronmotor um.
Wird nun der erregte induzierende Teil 4'der Kupplung 4 vom Motor 1 über die erregte Kupplung 3 in der Drehrichtung des Sekundärteiles angetrieben, so addieren sich die Drehzahlen der Teile 4'und 4", und und der zu prüfende Generator läuft mit der auf die geschilderte Weise gegenüber der Drehzahl des Motors 1 erhöhten Drehzahl um. Wird hingegen der induzierende Teil 4'der Kupplung 4 entgegen dem Drehsinn des induzierten Teiles 4" angetrieben, so ist die Drehzahl des Teiles 4" kleiner als seine Dreh-
EMI2.3
undmaschine 1.
Die Erregung der Kupplung 4 ist bei der dargestellten Einrichtung mit Vorteil konstant ausgebildet, so dass an Stelle eines gleichstromerregten Polrades 4'auch ein aus Permanentmagneten aufgebautes Polrad verwendet werden kann. Die Erregung der Kupplung 3 hingegen ist regelbar, und die Grösse des über die Klemmen 8 zugeführten Erregergleichstromes ermöglicht, wie an Hand von Fig. 1 besprochen, die Messung des zwischen Belastungsmaschine 1 und Prüfling 2 übertragenen Drehmomentes, wobei die von den Geräten 9 und 10 gemessenen Drehzahlen z. B. an Hand von Eichkurven zu berücksichtigen sind.
Durch Kurzschluss der Wicklung des Teiles 4" erhält man wieder die in Fig. 1 beschriebene Einrichtung, die sich zur Prüfung von Motoren eignet.