Elektrodynamischer Drehbeschleunigungsmesser, insbesondere zur Ermittlung
der Drehzahl-Drehmomentkurve von Elektromotoren Die Drehzahl-Drehmomentkurve von
Elektromotoren kann man dadurch ermitteln, daß man den Motor -gegebenenfalls mit
einer zu. sätzlichen Schwungma, sse zwecks Verzögeru. ng des Anlaufes-leer anlaufen
läßt und dabei die Drehzahl und Drehbeschleunigung oszillographisch aufzeichnet.
Da dar Motor anlauft, ist die Drehbescbleunigung dem augenblicklichen Drehmoment
direkt proportional. Diese Messung der Drehbeschleunigung i. st bisher verhältnismäßig
schwierig und nur mit erheblichem Aufwand von Apparaten möglich.Electrodynamic rotational accelerometer, in particular for determination
of the speed-torque curve of electric motors The speed-torque curve of
Electric motors can be determined by using the motor, if necessary
one to. additional momentum for the purpose of delay. ng of the start-up-start empty
lets and records the speed and angular acceleration oscillographically.
As the engine starts, the torque is the instantaneous torque
directly proportional. This measurement of the rotational acceleration i. st so far proportionate
difficult and only possible with considerable equipment expense.
Es ist ferner ein Drebbeschleunigungsmesser bekannt, bei dem mit
der Motorwelle ein permanentes Magnetfeld starr gekuppelt ist, das auf einen mit
einer Wicklung versehenen drehbaren Anker wirkt, dessen Wicklung an ein Meßgerät
angeschlossen ist. There is also a rotational accelerometer known in which with
a permanent magnetic field is rigidly coupled to the motor shaft, which is connected to a
a winding provided rotatable armature acts, the winding to a measuring device
connected.
Eine solche Vorrichtung mag zwar für verhältnismäßig grobe Regel-ader
Steuervorginge brauchbar sein, ist jedoch nicht geeignet, die Anderungen der Winkelgeschwindigkeit
so genau wiederzugeben, wie dies für die Untersuchung von Elektromotoren erforderlich
ist, und zwar deshalb nicht, weil der Läufer mit Nuten versehen ist und infolge
der hierdurch sich ergebenden Ungenauigkeiten keine proportionale Anzeige der Winkelgeschwindigkeitsänderungen
stattfindet. Die vorliegende Erfindung zeigt nun eine verbesserte Ausbildung eines
solchen Drehbeschleunigungsmessers.Such a device may be used for relatively coarse standard veins
Control operations may be useful, but are not appropriate to the changes in angular velocity
as accurately as required for the study of electric motors
is, and not because the runner is grooved and as a result
the resulting inaccuracies no proportional display of the angular velocity changes
takes place. The present invention now shows an improved form of a
such an accelerometer.
Die Erfindung besteht darin, daß da. s Meßsystem als ein astatisches
Meßwerk, insbesondere ein Drehspulenmeßwerk, das als Ganzes mit der Motorwelle umläuft,
ausgebildet ist, und daß der in der Drehspule durch die induktive Wirkung des Magnetsystems
erzeugte Strom, dessen Spannung proportional zur Drehbeschleunigung ist, zur vorzugsweise
unmittelba. ren Speisung einer die Drehbeschleunigung anzeigenden Oszillographenschleife
od. dgl. dient. Auf diese Weise i. st es erreichbar, daßß auch beliebig rasch verlaufende
Beschleunigungsvorgänge unverzerrt angezeigt werden. The invention is that there. s measuring system as an astatic
Measuring mechanism, in particular a moving-coil measuring mechanism that rotates as a whole with the motor shaft,
is formed, and that the in the moving coil by the inductive effect of the magnet system
generated current, the voltage of which is proportional to the rotational acceleration, to the preferred
immediate. Ren feeding of an oscilloscope loop indicating the rotational acceleration
or the like. In this way i. it can be achieved that it can also run at any speed
Acceleration processes are displayed undistorted.
Die Stromabnahme von der Drehspule auf das Meßwerk erfolgt dabei
vorteilhaft über richtkraftfreie Metallbänder und vom Meßwerk auf die Oszillographenschleife
über Schleifringe. Die Oszillographenschleife w. ird also unmittelbar in den Drehspulenstromkrei.
s geschaltet. Wenn hierbei der Drchbeschleunigungsmesser mit der Motorwelle starr
gekuppelt wird, so wird sich hierbei kaum eine gewisse Exzentrizität des Messers
gegenüber der Welle vermeiden lassen. Wird nun zur Behebung dieses Mangels der Drehbeschleunigungsmesser
auf besonderen Lagern gelagert, so muß er mit dem Motor clastisch gekuppelt werden,
was den Nachteil hat, d. aß die elastische Kupplung eine genaue Übertragung der
Drehbewegungsschwankungen des Motorläuferst auf das Meßwerk behindert. Zur Beseitigung
dieses Ubalstan. des wird erfindungsgemaß das Drehspulmeß werk mit der Motorwelle
bzw. einer auf ihr zwecks Anlaufverzögerung angebrachten Schwungscheibe starr verbunden,
während die zur Stromabnahme dienenden Schleifringe unabhängig vom Meßwerk auf einer
besonderen, gut gelagerten Welle angebracht sind, die mit dem Beschleunigungsmeßwerk
durch eine bewegliche, z. B. aus einem Gummischlauchstück bestehende Hohlwelle verbunden
sind. Die vom Meßwerk zu den Schleifringen führenden Leitungen können dabei im Innern
der Hohlwelle angebracht sein. Die an sich empfindlichen Schleifringe sind auf diese
Weise gegen Unrundlauf und Erschütterungen geschützt. The current is drawn from the moving coil to the measuring mechanism
advantageous over straightening force-free metal strips and from the measuring mechanism to the oscilloscope loop
about slip rings. The oscilloscope loop is thus placed directly in the moving coil circuit.
s switched. If the accelerometer is rigid with the motor shaft
is coupled, there is hardly any eccentricity of the knife
can be avoided opposite the shaft. The rotational accelerometer is now used to remedy this deficiency
stored on special bearings, it must be clastically coupled to the motor,
which has the disadvantage, d. ate the elastic coupling a precise transmission of the
Rotational fluctuations of the motor rotor only hindered on the measuring mechanism. For elimination
this Ubalstan. according to the invention, the moving coil measuring system with the motor shaft
or a flywheel attached to it for the purpose of delayed start-up, rigidly connected,
while the slip rings used for power take-off are independent of the measuring mechanism on one
special, well-supported shaft are attached to the accelerometer
by a movable, e.g. B. connected from a piece of rubber hose existing hollow shaft
are. The lines leading from the measuring mechanism to the slip rings can be inside
be attached to the hollow shaft. The sensitive slip rings are on this
Way protected against runout and vibrations.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbaispisl ednes solchen gemäß
der Ernndung ausgebildeten elektrodynamischen Drehbenschleunigungsmessers im Längsschnitt
dargestellt. 1 ist der Wellenstumpf eines Motors, dessen Drahbeschtaunigung gemessen
werden soll. Auf das Ende des Wellenstumpfes ist eine Mutter 2 aufgeschraubt bis
zur Anlage an die Nabe 3 einer auf dem Wellenstumpf sitzenden Schwungscheide. Auf
der Mutter2 ist nun mittels mehrere Schrauben 4 das Gehäusa 5 eines astatischen
Drehspulmaßwerkes gleichachsig zum Wellenstumpf 1 befestigt. Im Innern des Gehäuses
5 ist der Kernmagnet 6 befestigt, auf dessenbeidenEndendieden Kernmagneten umgebende
Drehspule 7 gleichachsig zu diesem drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 5 ist
durch
eine Platte 8 abgeschlossen, an welcher ein zentraler Zapfen 9 angebracht ist. Dieser
Zapfen ist mit der in den beiden Kugellagern 10 und 11 gesondert gelagerten, die
Schleifringe 12 und 13 tragenden Welle 14 durch ein Gummischlauchstück 15 verbunden.
Durch diese hohle Welle sind die Verbindungsleitungen 16 von der Drehspule 7 nach
den beiden Schleifringen 12 und 13 hingeführt. Eine solche Ausführung hat also den
Vorteil, daß die Drehbewegung des Welllenstumpfes 1 auf die die Schleifringe tragendeWelle14einwandfreiübertragen
wird, daß aber hierbei, wenn das MeBwerk etwa nicht genau zentrisch auf dem Wellernstumpf
1 befestigt ist, Schwingungen bzw. Erschütterungen des Meßwerkes auf die empfindlichen
Schleifringe, an welch. e die Oszillographenschleife angeschlossen ist, nicht übertragen
werden. Es werden so also alle StöBe von der Motorwelle her von den Schleifringen
ferngehalten. und damit wird eine einwandfreie Stromabnahme gewährleistet. Außerem
hat eine solche Ausführung den Vorteil, daß sich das Meßwerk an dem Motor in einfacher
Weise montieren läßt. In the drawing, an exemplary embodiment is shown in accordance with this
The electrodynamic rotational accelerometer formed of the nomination in longitudinal section
shown. 1 is the stub shaft of a motor, the wirehardening of which is measured
shall be. A nut 2 is screwed onto the end of the stub shaft
to rest on the hub 3 of a swing scabbard seated on the stub shaft. on
the nut 2 is now the housing 5 of an astatic by means of several screws 4
Moving coil tracery attached coaxially to the stub shaft 1. Inside the case
5 the core magnet 6 is fixed, on both ends of which the core magnet surrounds
Moving coil 7 is rotatably mounted coaxially to this. The housing 5 is
by
a plate 8 completed, on which a central pin 9 is attached. This
The pin is with the separately stored in the two ball bearings 10 and 11, the
Slip rings 12 and 13 supporting shaft 14 connected by a piece of rubber hose 15.
The connecting lines 16 from the moving coil 7 are through this hollow shaft
the two slip rings 12 and 13 out. Such a design has the
The advantage that the rotary movement of the corrugated stub 1 is properly transmitted to the shaft 14 carrying the slip rings
that but here, if the MeBwerk is not exactly centered on the Wellern stump
1 is attached, vibrations or shocks of the measuring mechanism on the sensitive
Slip rings, which. e the oscilloscope loop is connected, not transmitted
will. In this way, all shocks from the motor shaft are caused by the slip rings
kept away. and thus a flawless power consumption is guaranteed. Except
Such a design has the advantage that the measuring mechanism on the engine is easier
Way to assemble.
In manchen Fällen kann gemäß der Erfindung statt eines Drehspulenmeßwerkes
auch ein Drehmagnetmeßwerk vorgesehen s, ein, bai dem die Indulction, sspule mit
dem mit der Motorwelle rotierenden Teil, also dem Rückschlußring, fest verbunden
ist, während der drehbar gelagerte Magnet die durch die Drehbeschleunigung verursachte
Relativbewegung ausführt. Durch die Relativbewegung zwischen dem leichten, ab. er
sehr kräftigen Magnet und der Induktionsspule wird hier ebenfalls eine der Drehbeschleunigung
proportionale Spannung induziert. Mit dieser Anordnung ist insbesondere der Orteil
verbunden, daß zur Stromabnahme keine richtkraftlosen Metallbänder nötig sind. In some cases, instead of a moving coil measuring mechanism, according to the invention
A rotary magnet measuring mechanism is also provided, including the induction coil
firmly connected to the part rotating with the motor shaft, i.e. the return ring
is, while the rotatably mounted magnet is caused by the rotational acceleration
Relative movement executes. Due to the relative movement between the easy, ab. he
very powerful magnet and the induction coil is here also one of the rotational acceleration
proportional voltage induced. With this arrangement, in particular, the Orteil
connected that no directional forceless metal strips are necessary to draw current.
Schließlich kann gemäß der Erfindung der Drehbeschleunigungsmesser
auch so ausgebildet sein, daß der Magnet fest mit dem umlaufenden Spulenträger verbunden
ist und ein ferromagnetischer Leitkörper im Luftspalt zwischen Magnet und Spulenträger
die erforderliche Relativbewegung ausführt und die Umlenkung des Magnetnussas durch
die Spule bewirkt. Finally, according to the invention, the rotational accelerometer
also be designed so that the magnet is firmly connected to the rotating coil carrier
and a ferromagnetic guide body in the air gap between magnet and coil carrier
executes the required relative movement and the deflection of the magnetic nut
the coil causes.