Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontaktlose Übertragungsanordnung für Wechselstromsignale zwischen rela tiv zueinander rotierenden Teilen zur Durchführung von Messungen.
Beim elektrischen Messen mechanischer Grössen an rotierenden Maschinenteilen ist die Übertragung der Signale von den rotierenden Teilen problematisch. Gegenwärtig werden für diesen Zweck verschiedene Arten von Schleifringumsetzer mit Sammelbürsten verwendet Diese weisen jedoch Nachteile bezüglich der Genauigkeit der Übertragung auf, da durch das Eindringen von mechanischen Verunreinigungen, der Abnützung und der Oxidation der Kontaktmittel und durch den ungleichmässigen Andruck der Sammelbürsten an die Schleifringe-der Ubergangswiderstand der Übergangsanordnung verändert wird
Diese Nachteile werden nun durch eine kontaktlose Übertragungsanordnung der vorgenannten Art erfindungsgemäss beseitigt durch separate Transformatoren,
wobei bei jedem Transformator die eine Wicklung relativ zur zugeordneten Wicklung rotierbar angeordnet ist
Beispielsweise Ausführungsformen des-Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher er läutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein elektrisches Schema einer Übertragungsanordnung;
Fig. 2 eine Ausführungsform einer Übertragungsanordnung im Querschnitt und
Fig. 3 einen Querschnitt der Anordnung gemäss Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III.
Gemäss Fig. 1 liegt am separaten Eingangstransformator TR2 eine Speisespannung Un, wobei der Transformator eine primäre Wicklung n2' und eine sekundäre Wicklung n2 umfasst.
Ferner ist ein separater Ausgangs-Transformator TR1 vorgesehen mit einer primären Wicklung nl und einer sekundären Wicklung nl: an welchem eine Ausgangsspannung Uv anliegt.
Bei dynamischen Messungen mittels Dehnungsmesser oder Induktions-Umsetzer in Brückenschaltung muss den rotierenden Teilen die Wechselspeisespannung Un und der Auswerteinrichtung die Ausgangsspannung Uv zugeführt werden. Die beschriebene Anordnung benützt also zwei Transformatoren TR1 und TR2, die so ausgeführt sind, dass die Signal übertragung bei einer gegenseitig rotierenden Bewegung beider Wicklungen nl gegen nl' und n2 gegen n2' ermöglicht wird.
Eine praktische Ausführungsform der Übertragungsanordnung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt Ein Mantel 1 des Umsetzers ist mit dem rotierenden, zu messenden Teil verbunden. Der Mantel 1 ist mit Wicklungen 8 und 10 versehen, welche den Wicklungen nl und n2 in Fig. 1 entsprechen. Das Signal wird aus den Wicklungen 8 und 10 durch Induktion in die Wicklungen 5 und 6 übertragen, welche den Wicklungen nl' und n2' in Fig. 1 entsprechen, die auf einer Welle 2 angeordnet sind. Ein System tragähnlicher ferromagnetischer Kerne 3 und 7 bzw. 4 und 9, in welchem die entsprechenden Wicklungen 5 und 8 bzw. 6 und 10 untergebracht sind, vermittelt die Ubertragung der Wechselspannungen zwischen den Wicklungen eines jeden der beiden separaten Transformatoren.
Die Welle 2 ist im Mantel 1 in Lagern 11 und 12 gelagert Die geschlossenen Magnetkreise der ferromagnetischen Kerne 3 und 7 bzw. 4 und 9 unterdrücken gleichzeitig durch den minimalen Luftspalt die Induktion unerwünschter Parasitspannung von einem Transformator in den anderen.
Die beschriebene kontaktlose Übertragungsanordnung kann bei allen Arten von Messungen Anwendung finden, wo Dehnungsmessungen bevorzugt und dynamische Vorgänge gemessen werden sollen, ferner bei Anwendung von Apparaturen mit einer Trägerfrequenz und auch beim Bau mancher Arten von Induktionsfühlern, z. B. bei Fühlern für Umfangsgeschwindigkeiten, Winkelbeschleunigungen und Fühlern für Torsionsschwingungen.
PATENTANSPRUCH
Kontaktlose Übertragungsanordnung für Wechselstromsignale zwischen relativ zueinander rotierenden Teilen zur Durchführung von Messungen, gekennzeichnet durch separate Transformatoren (TR1 und TR2), wobei bei jedem Transformator die eine Wicklung relativ zur zugeordneten Wick- lung rotierbar angeordnet ist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Übertragungsanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Wicklungen (nl und n2 bzw. 8 und 10) jedes Transformators (TRl bzw. TR2) mit dem rotierbaren Teil der Anordnung fest verbunden ist und sich die andere Wicklung (nl' und n2' bzw. 5 und 6) jeweils im Hohlraum der zugeordneten einen Wicklung (nl, n2; 8, 10) befindet.
2. Übertragungsanordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transformator zwei räumlich parallel zueinander angeordnete Wicklungen (5 und 8 bzw. 6 und 10) umfasst, welche in geteilten Stutzen aus ferromagnetischem Material eingeschlossen sind, die gleichzeitig die Kerne (3 und 7 bzw. 4 und 9) des Transformators bilden.
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The present invention relates to a contactless transmission arrangement for alternating current signals between rela tively rotating parts for carrying out measurements.
When electrically measuring mechanical quantities on rotating machine parts, the transmission of signals from the rotating parts is problematic. At present, different types of slip ring converters with collecting brushes are used for this purpose Transition resistance of the transition arrangement is changed
These disadvantages are now eliminated according to the invention by a contactless transmission arrangement of the aforementioned type by means of separate transformers,
with each transformer having one winding rotatably arranged relative to the associated winding
For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
1 shows an electrical diagram of a transmission arrangement;
Fig. 2 shows an embodiment of a transmission arrangement in cross section and
3 shows a cross section of the arrangement according to FIG. 2 along the section line III-III.
According to FIG. 1, a supply voltage Un is applied to the separate input transformer TR2, the transformer comprising a primary winding n2 'and a secondary winding n2.
Furthermore, a separate output transformer TR1 is provided with a primary winding nl and a secondary winding nl: to which an output voltage Uv is applied.
In the case of dynamic measurements using a strain gauge or induction converter in a bridge circuit, the rotating parts must be supplied with the alternating supply voltage Un and the evaluation device with the output voltage Uv. The arrangement described thus uses two transformers TR1 and TR2, which are designed in such a way that the signal transmission is made possible with a mutually rotating movement of the two windings nl against nl 'and n2 against n2'.
A practical embodiment of the transmission arrangement is shown in FIGS. 2 and 3. A jacket 1 of the converter is connected to the rotating part to be measured. The jacket 1 is provided with windings 8 and 10 which correspond to the windings n1 and n2 in FIG. The signal is transmitted from the windings 8 and 10 by induction into the windings 5 and 6, which correspond to the windings n1 'and n2' in FIG. 1, which are arranged on a shaft 2. A system of load-bearing ferromagnetic cores 3 and 7 or 4 and 9, in which the corresponding windings 5 and 8 or 6 and 10 are accommodated, mediates the transmission of alternating voltages between the windings of each of the two separate transformers.
The shaft 2 is supported in the casing 1 in bearings 11 and 12. The closed magnetic circuits of the ferromagnetic cores 3 and 7 or 4 and 9 simultaneously suppress the induction of undesired parasite voltage from one transformer to the other due to the minimal air gap.
The described contactless transmission arrangement can be used in all types of measurements, where strain measurements are preferred and dynamic processes are to be measured, furthermore when using apparatus with a carrier frequency and also in the construction of some types of induction sensors, e.g. B. in sensors for peripheral speeds, angular accelerations and sensors for torsional vibrations.
PATENT CLAIM
Contactless transmission arrangement for alternating current signals between parts rotating relative to one another for carrying out measurements, characterized by separate transformers (TR1 and TR2), with one winding of each transformer being rotatably arranged relative to the associated winding.
SUBCLAIMS
1. Transmission arrangement according to claim, characterized in that one of the windings (nl and n2 or 8 and 10) of each transformer (TRl or TR2) is firmly connected to the rotatable part of the arrangement and the other winding (nl 'and n2 'or 5 and 6) are each located in the cavity of the associated one winding (nl, n2; 8, 10).
2. Transmission arrangement according to claim and dependent claim 1, characterized in that each transformer comprises two coils (5 and 8 or 6 and 10) which are spatially parallel to one another and which are enclosed in split nozzles made of ferromagnetic material, which simultaneously the cores (3 and 7 or 4 and 9) of the transformer.
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