DD258467A1 - Anordnung zur bestimmung der leistung und/oder des moments an induktionsmotoren - Google Patents
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Abstract
Mit der Bestimmung der Leistung und/oder des Moments an Induktionsmotoren, die sich waehrend eines Prozessablaufes aendern, werden Steuer- und Regelvorgaenge ausgeloest. Die Erfindung soll den Aufwand senken. Aufgabe ist es die Leistung und/oder das Moment durch digitale Anordnungen mit einem Mikrorechner zu ermitteln. Dazu wird ein beruehrungsloser Schalter am Rotor eines Induktionsmotors zur Erfassung eines oder mehrerer Impulse pro Umdrehung der Motorwelle angeordnet, sowie eine Impulsformerstufe zur Erfassung der Synchrondrehzahl zwischen Stromquelle und Mikrorechner geschaltet. Im Mikrorechner werden alle Messdaten erfasst und zur Regelung des weiteren Prozessablaufes ausgewertet. Fig. 1
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Leistung und/oder des Moments an Induktionsmotoren, die sich während eines Prozeßablaufes ändern und damit Steuer- und Regelvorgänge ausgelöst werden, wie z. B. an Rührwerken oder ähnlichem.
In der DE-OS 2129437 ist eine Lösung beschrieben, bei der mittels eines Tachogenerators aus der Motordrehzahl eine Spannung ermittelt wird. Des weiteren wird die Synchrondrehzahl des Motors in eine Spannung umgeformt. Aus diesen beiden Spannungen wird die Differenz ermittelt, was den Schlupf des Induktionsmotors entspricht und mittels Operationsverstärker zur Leistung umgeformt. Dieser Leistungsparameter wird angezeigt und dient als Größe für Steuer-und Regelvorgänge in Prozeßabläufen.
Diese Lösung hat den Nachteil, daß ein kostenspieliger Tachogenerator zur Anwendung kommt und die Meßergebnisseals analoge Größe weiter verarbeitet werden müssen.
In den DE-OS 3122362 und DE-OS 3140737 wird die Leistung eines Antriebsmotors über eine Turbokupplung (Föttinger Kupplung) geleitet. Aus den Ein-und Ausgangsdrehzahlen der Kupplung sind der Schlupf und damit über einen Rechner die Leistung ermittelt. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß ein erhöhter konstruktiver Aufwand in bezug auf den Einbau und Einsatz der Turbo-Kupplung notwendig ist.
In der DD-PS 137482 wird eine Lösung beschrieben, die insbesondere bei Mehrzylinder-Ottomotoren Verwendung findet. Die Ermittlung der effektiven Leistung der Antriebsmaschine (Motor) erfolgt durch Verzögerungs- und Beschleunigungsmessungen mittels eines Zeitmessers.
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, die Antriebsmaschine zur Messung entweder zu beschleunigen oder auslaufen zu lassen.
Des weiteren sind Lösungen bekannt, die über Strom- und Spannungsmessungen unter Einbeziehung der Motorkennlinie die Leistung oder das Moment ermitteln.
Der Nachteil liegt hier im hohen Aufwand zur Erfassung der analogen Größen wie Strom und Spannung.
Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand zur Bestimmung der Leistung und/oder des Moments an Induktionsmotoren zu senken.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Bestimmung der mechanisch abgegebenen Leistung und/oder des Moments von Induktionsmotoren durch digitale Anordnungen mit einem Mikrorechner zu ermitteln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein berührungsloser Schalter am Rotor eines Induktionsmotors zur Erfassung eines oder mehrerer Impulse pro Umdrehung der Motorwelle angeordnet ist, sowie eine Impulsformerstufe zur Erfassung der Synchrondrehzahl (Netzfrequenz) zwischen Stromquelle (Netz) und einem Mikrorechner geschaltet ist, einer Einrichtung zur Erfassung derTemperatur des Motors und dem Mikrorechner, in dem alle Meßdaten erfaßt und zur Regelung des weiteren Prozeßablaufes ausgewertet werden.
Die Leistung und/oder das Moment des Induktionsmotors wird aus der Zeit einer oder mehrerer Perioden derMotordrehzahi und einer oder mehrerer Perioden der Synchrondrehzahl ermittelt. Die Leistung und/oder das Moment des Induktionsmotors wird ermittelt durch das Zählen der Impulse der Motorwelle innerhalb einerTorzeit, die durch eine oder mehrere Perioden der Synchronzahl festgelegt ist
Die ermittelten Leistungen und Momente werden entsprechend der Betriebstemperatur des Induktionsmotors korrigiert.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen
Figur 1: Messung mit einem Impuls/Umdrehung Figur 2: Messung mit mehreren Impulsen/Umdrehung
Zur Ermittlung der Leistung und des Moments findet die bekannte „Klosssche Gleichung" Anwendung. Die benötigten Größen werden nach den Gleichungen
P = k s · η und M = k-s
errechnet.
Da die Motortemperatur einen großen Einfluß hat müssen die Ergebnisse in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur des Motors 1 korrigiert werden. Die benötigten Korrekturfaktoren werden für den gewählten Motortyp meßtechnische ermittelt und tabellarisch festgehalten.
In der Figur 1 wird an einem Drehstrom-Asynchronmotor 1 pro Umdrehung der Motorwelle im Impuls durch berührungslose Schalter 2 abgegeben. Die Leistung und das Moment wird durch Zeitmessung über eine oder mehrere Perioden der Motorwelle und eine Zeitmessung über eine oder mehreren Perioden der Synchrondrehzahl (Netzfrequenz) nach den Formeln
M = k
Tn2
Tn-Ts
Tn
bestimmt.
Die Synchrondrehzahl des Motors 1 wird dabei durch eine Impulsformerstufe 3 aus der Netzfrequenz gewonnen. Die Betriebstemperatur des Motors 1 kann durch eingebrachte Temperaturfrühler4oderdurch Messen des Wicklungswiderstandes bestimmt werden.
Diese Daten werden in einem Mikrorechner 5 verarbeitet zur Regelung des weiteren Prozeßablaufes. Hier werden die errechneten Werte auch hinsichtlich der Betriebstemperatur des Motors 1 korrigiert.
In der Figur 2 wird an einem Drehstrom-Asynchronmotor 1 pro Umdrehung mehrere Impulse durch berührungslos wirkende Schalter 2 abgegeben. Der Schlupf des Motors 1 wird durch Zählen der eingegangenen Impulse der Motorwelle über mehrere Perioden der Synchrondrehzahl (Netzfrequenz) nach der Formel
s = 1 Zn
mi nri2
ermittelt. Diese Rechenoperationen werden im Mikrorechners durchgeführt und deren Werte zur weiteren Regelung des Prozeßablaufes verwertet.
Claims (4)
1. Anordnung zur Bestimmung der Leistung und/oder des Moments von lnduktionsmotoren,dadurch gekennzeichnet, daß ein berührungsloser Schalter (2) am Rotor eines Induktionsmotors (1) zur Erfassung eines oder mehrerer Impulse pro Umdrehung der Motorwelle angeordnet ist sowie eine Impulsformerstufe (3) zur Erfassung der Synchrondrehzahl (Netzfrequenz) zwischen Stromquelle (Netz) und einem Mikrorechner (5) geschaltet ist, einer Einrichtung zur Erfassung der Temperatur des Motors (1) und einem Mikrorechner (5) in dem alle Meßdaten erfaßt und zur Regelung des weiteren Prozeßablaufes ausgewertet werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung und/oder das Moment des Induktionsmotors (1) aus der Zeit einer öder mehrerer Perioden der Motordrehzahl und einer oder mehrerer Perioden der Synchrondrehzahl ermittelt wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung und/oder das Moment des Induktionsmotors (1) durch Zählen der Impulse der Motorwelle innerhalb einer Torzeit, die durch eine oder mehrerer Perioden der Synchrondrehzahl festgelegt ist, ermittelt wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Leistungen und Momente entsprechend der Betriebstemperatur des Induktionsmotors (1) korrigierbar sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30070687A DD258467A1 (de) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Anordnung zur bestimmung der leistung und/oder des moments an induktionsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30070687A DD258467A1 (de) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Anordnung zur bestimmung der leistung und/oder des moments an induktionsmotoren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD258467A1 true DD258467A1 (de) | 1988-07-20 |
Family
ID=5587433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD30070687A DD258467A1 (de) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Anordnung zur bestimmung der leistung und/oder des moments an induktionsmotoren |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD258467A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3927476A1 (de) * | 1989-08-19 | 1991-02-21 | Guenther & Co Gmbh & Co | Verfahren zur drehmoment- und/oder leistungsueberwachung von antrieben |
| WO1996006337A1 (en) * | 1994-08-24 | 1996-02-29 | Industrial Research Limited | Dynamometer comprising computerised control system |
| WO2010133425A1 (de) | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Ksb Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur betriebspunktbestimmung einer arbeitsmaschine |
-
1987
- 1987-03-12 DD DD30070687A patent/DD258467A1/de not_active IP Right Cessation
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| US8763464B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-07-01 | Ksb Aktiengesellschaft | Method and apparatus for determining an operating point of a work machine |
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