DE102019133393A1

DE102019133393A1 - Hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors

Info

Publication number: DE102019133393A1
Application number: DE102019133393.8A
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Nishizawa
Original assignee: Tdk Europe GmbH
Current assignee: Tdk Europe GmbH
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-06-10
Also published as: WO2021110914A1

Abstract

Eine hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors (2) umfasst eine Hydraulikeinheit (3) zur mechanischen Kopplung mit dem zu prüfenden Elektromotor (2), einen Flüssigkeitstank (8) zum Fassen einer Hydraulikflüssigkeit (9), Flüssigkeitsleitungen (6, 7), die den Flüssigkeitstank (8) mit der Hydraulikeinheit (3) verbinden, einen Elektromotor (14) zum Antrieb des Pumpens der Hydraulikflüssigkeit (9) durch die Flüssigkeitsleitungen (6), 7) und eine Abschirmvorrichtung (15) zur elektromagnetischen Abschirmung des Elektromotors (14), der für den Antrieb des Pumpens ausgebildet ist, derart, dass die hydraulische Vorrichtung (1) zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor (2) in einem elektromagnetischen Abschirmraum (16) angeordnet werden kann, ohne elektromagnetische Störung durch den Elektromotor (14), der für den Antrieb des Pumpens ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eines Elektromotors. Die Vorrichtung kann auch zur Prüfung anderer Eigenschaften eines Elektromotors, wie z.B. akustische oder elektrische Eigenschaften, geeignet sein. Der Elektromotor kann z.B. ein elektrischer Antrieb für ein Automobil oder Fahrrad sein. Der Elektromotor kann alternativ in Verbraucher- oder Industrieanwendungen eingesetzt werden.
Die elektromagnetische Verträglichkeit von Elektromotoren ist ein Schlüsselfaktor ihrer ordnungsgemäßen Funktionalität und auch durch gesetzliche Bestimmungen geregelt. Die EMV-Prüfung stellt sicher, dass die elektrische Vorrichtung keine elektromagnetischen Störungen erzeugt oder durch diese beeinträchtigt wird.
Für die EMV-Prüfung oder die Messung anderer Eigenschaften kann der Elektromotor mit einer Prüflast und/oder einem Prüfantrieb gekoppelt werden, der eine Last und/oder einen Antrieb entsprechend der vorgesehenen Verwendung des Elektromotors simuliert. Die Prüflast und/oder der Prüfantrieb können elektrische Komponenten aufweisen, die elektromagnetische Strahlung erzeugen, die die Prüfumgebung stört, oder die durch elektromagnetische Strahlung von außen gestört werden können.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 20 2016 008 598 U1 offenbart eine Anlage zur Prüfung elektrischer Antriebe, in der eine als Pumpe oder Motor arbeitende Hydraulikeinheit verwendet wird. Die Hydraulikeinheit wird an den zu prüfenden Elektromotor angeschlossen. Durch den Einsatz der Hydraulikeinheit wird störende elektromagnetische Strahlung reduziert, die entsteht, wenn ein Elektromotor direkt mit dem zu prüfenden Elektromotor verbunden wird. Die Hydraulikeinheit wird zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor in einer EMV-Kammer positioniert und ist über Flüssigkeitsleitungen mit einem außerhalb der EMV-Kammer angeordneten Elektromotor gekoppelt.
Die deutsche Patentanmeldung DE 4 120 665 A offenbart eine kompakte, von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe, die eine kompakte Baugröße aufweist. Darüber hinaus sind kompakte Hydraulikmotoren, z.B. für den Antrieb von Hebebühnen, bekannt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Elektromotors bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Elektromotors. Insbesondere kann die hydraulische Vorrichtung eine Last und/oder einen Antrieb für den zu prüfenden Elektromotor simulieren. Die hydraulische Vorrichtung kann auch zur Prüfung anderer Eigenschaften des zu prüfenden Motors geeignet sein, wie z.B. akustische und elektrische Eigenschaften.
Die hydraulische Vorrichtung weist eine Hydraulikeinheit zur mechanischen Kopplung mit dem zu prüfenden Motor auf. Die Hydraulikeinheit kann als Hydraulikpumpe und/oder als Hydraulikmotor betrieben werden. Die Hydraulikeinheit kann mit der Welle des Elektromotors gekoppelt sein. Die Kopplung kann direkt oder indirekt sein. Beispielsweise kann eine Welle der Hydraulikeinheit direkt mit einer Welle des Elektromotors gekoppelt sein. Als weiteres Beispiel kann eine Welle der Hydraulikeinheit durch eine Kopplungsvorrichtung mit einer Welle des Elektromotors gekoppelt sein. Die Kopplungsvorrichtung kann z.B. eine Rollenbahn aufweisen.
Die hydraulische Vorrichtung kann einen Flüssigkeitstank zum Fassen einer Hydraulikflüssigkeit umfassen. Der Flüssigkeitstank ist durch Flüssigkeitsleitungen mit der Hydraulikeinheit verbunden. Die hydraulische Vorrichtung weist somit einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf auf, der vom Flüssigkeitstank über eine der Flüssigkeitsleitungen zur Hydraulikeinheit und über eine weitere der Flüssigkeitsleitungen zurück zum Flüssigkeitstank führt.
Die hydraulische Vorrichtung weist einen Elektromotor zur Simulation eines Rekuperationsmodus des zu prüfenden Elektromotors auf. Der Elektromotor kann eine weitere Hydraulikeinheit zum Fördern der Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung antreiben und dadurch die Hydraulikeinheit und den zu prüfenden Elektromotor antreiben.
Die hydraulische Vorrichtung kann weitere elektrische Komponenten umfassen, wie z.B. Steuer- und Kommunikationsvorrichtungen zur Steuerung des Betriebs des Elektromotors oder anderer Teile der hydraulischen Vorrichtung und elektrische Kabel.
Die hydraulische Vorrichtung weist eine Abschirmvorrichtung zur elektromagnetischen Abschirmung des Elektromotors, der zum Antrieb des Pumpens ausgebildet ist, auf. Die Abschirmvorrichtung kann auch andere elektrische Komponenten der hydraulischen Vorrichtung abschirmen. Die Abschirmvorrichtung ist dazu ausgebildet, den Elektromotor und optional andere Komponenten so abschzuschirmen, dass der Elektromotor während der Messungen nicht elektromagnetisch interferiert. Insbesondere wird eine störende Emission, z.B. leitungsgeführte oder abgestrahlte Emission, dieser elektrischen Komponenten vermieden und die Sicherheit dieser elektrischen Komponenten gewährleistet. Die Abschirmung bezieht sich insbesondere auf elektromagnetische hochfrequente Störungen.
Die hydraulische Vorrichtung kann zusammen mit dem Elektromotor in einer elektromagnetischen Kammer (EMV-Kammer) angeordnet werden, in der die Messungen durchgeführt werden. Alternativ kann die hydraulische Vorrichtung bei Freifeldmessungen in der Nähe des Elektromotors positioniert werden.
Zum Beispiel können sich zumindest einige der elektrischen Komponenten in einem Abschirmkasten, z. B. einem Metallkasten, befinden. Die Hydraulikeinheit kann sich außerhalb des Metallkastens befinden. Bei einigen Ausführungsformen kann sich die Hydraulikeinheit innerhalb des Abschirmkastens befinden.
In einer Ausführungsform weist der Flüssigkeitstank Metall auf und der Elektromotor befindet sich zumindest teilweise innerhalb des Flüssigkeitstanks, so dass die Abschirmvorrichtung zumindest teilweise vom Flüssigkeitstank gebildet wird.
In einem ersten Betriebsmodus kann die Hydraulikeinheit als eine vom zu prüfenden Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe betrieben werden. Dementsprechend wird der zu prüfende Elektromotor an eine Last angeschlossen.
In einem zweiten Betriebsmodus kann die Hydraulikeinheit als Hydraulikmotor betrieben werden. Der Elektromotor kann eine weitere Hydraulikeinheit antreiben, die die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung unter Druck setzt und zirkuliert und dadurch die Hydraulikeinheit antreibt, die den Flüssigkeitsdruck und -bewegung in eine mechanische Bewegung, wie z.B. die Rotation einer Welle, umwandelt. Der zweite Betriebsmodus kann zur Prüfung der EMV oder anderer Eigenschaften während der Rekuperation, d.h. der Rückgewinnung von elektrischer Energie aus mechanischer Energie, verwendet werden.
Die hydraulische Vorrichtung kann eine kompakte Größe haben, so dass die hydraulische Vorrichtung tragbar ist und/oder zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor in einem elektromagnetischen Abschirmraum (EMV-Kammer) angeordnet werden kann. Insbesondere kann die hydraulische Vorrichtung Abmessungen von nicht mehr als 200 cm x 150 cm x 150 cm haben.
Der Öltank kann ein Fassungsvermögen von nicht mehr als 50 1 haben. Je nach erforderlicher Leistungsabgabe kann der Öltank auch ein kleineres Fassungsvermögen haben, wie z.B. 2 1. Die Leistungsabgabe der hydraulischen Vorrichtung kann im Bereich von 0,1 bis 200 kW liegen. Die hydraulische Vorrichtung kann z.B. für die Prüfung von Elektromotoren mit einer elektrischen Leistungsabgabe von 10 bis 100 kW geeignet sein.
Die kompakte Größe der hydraulischen Vorrichtung ermöglicht den Einsatz der Vorrichtung in verschiedenen Umgebungen. Die hydraulische Vorrichtung kann tragbar sein, so dass sie leicht von einer Anlage zu einer anderen Anlage transportiert werden kann, und auch für Freifeldmessungen verwendet werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die hydraulische Vorrichtung transportierbar sein, indem man die gesamte Vorrichtung mit beiden Händen nimmt. Dementsprechend können die Teile der hydraulischen Vorrichtung fest miteinander verbunden sein und nahe beieinander liegen.
Die hydraulische Vorrichtung kann ein Außengehäuse aufweisen. Der Flüssigkeitstank und der Elektromotor können sich im Außengehäuse befinden. Das Außengehäuse kann auch als Abschirmvorrichtung zur elektromagnetischen Abschirmung des Elektromotors und anderer elektrischer Komponenten der hydraulischen Vorrichtung dienen.
In einigen Ausführungsformen können die Hydraulikeinheit und/oder die Flüssigkeitsleitungen innerhalb des Außengehäuses angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen kann die Hydraulikeinheit außerhalb des Außengehäuses angeordnet sein.
Die hydraulische Vorrichtung einschließlich des Flüssigkeitstanks, der Leitungen und der Hydraulikeinheit kann zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor in der EMV-Kammer angeordnet sein. In diesem Fall müssen die Flüssigkeitsleitungen nicht von außen in die EMV-Kammer geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Störung durch Bereitstellung einer Durchführung in den EMV-Raum vermieden wird. Darüber hinaus ist die Handhabung der Vorrichtung einfacher, da kurze Hydraulikleitungen verwendet werden können. Außerdem sind keine großen EMV-Prüfanlagen erforderlich, wodurch Platz und Kosten gespart werden können.
Der Elektromotor zum Antrieb des Pumpens kann an eine Stromversorgung anschließbar sein. Die Stromversorgung kann Teil der hydraulischen Vorrichtung sein oder von der hydraulischen Vorrichtung getrennt sein. Die Stromversorgung kann eine Batterie sein, z.B. ein mobiler Akkupack. In anderen Ausführungsformen kann die Stromversorgung ein Generator oder ein Standard-Stromversorgungsnetz für den elektrischen AC- und DC-Leistungsmodus sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Stromversorgung auch im Außengehäuse des Geräts angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen kann die Stromversorgung außerhalb des Außengehäuses angeordnet sein und die Stromversorgungsleitungen können in das Gehäuse geführt sein. Die Stromversorgungsleitungen können elektromagnetisch abgeschirmt sein.
Die hydraulische Vorrichtung einschließlich des Flüssigkeitsbehälters, der Flüssigkeitsleitungen und der Hydraulikeinheit kann dazu geeignet sein, zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor auf einem Drehtisch angeordnet zu werden. Während der EMV-Prüfung kann der Elektromotor so gedreht werden, dass die EMV-Prüfung von allen Seiten mit einer statischen Prüfeinrichtung durchgeführt werden kann. Die Anordnung der hydraulischen Vorrichtung auf dem Drehtisch erleichtert die Handhabung der Prüfeinrichtung erheblich, da eine Drehung des Drehtisches nicht durch die Flüssigkeitsleitungen behindert wird. Alternativ kann die hydraulische Vorrichtung z.B. unter dem Drehtisch platziert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Anordnung zur Prüfung von EMV und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors beschrieben. Die Anordnung kann die vorhergehend beschriebene hydraulische Vorrichtung aufweisen und zudem den zu prüfenden Elektromotor aufweisen, der mit der hydraulischen Vorrichtung, insbesondere mit einer Hydraulikeinheit der Vorrichtung, gekoppelt ist. Der Elektromotor kann direkt oder indirekt mit der Hydraulikeinheit gekoppelt sein.
Die Anordnung kann ferner einen Drehtisch und/oder einen Drehboden umfassen, wobei der zu prüfende Elektromotor und zumindest einige Komponenten der hydraulischen Vorrichtung auf dem Drehtisch und/oder dem Drehboden angeordnet sind. In einer alternativen Ausführungsform kann der Elektromotor auf dem Drehtisch und/oder dem Drehboden angeordnet sein, und zumindest einige Komponenten der hydraulischen Vorrichtung können unter dem Drehtisch und/oder dem Drehboden positioniert sein. Der Drehtisch kann in einer EMV-Kammer positioniert sein. Der Drehboden kann der Boden der EMV-Kammer sein. Einige Komponenten der hydraulischen Vorrichtung können sich unter einem Stauraum des Drehbodens und damit außerhalb der EMV-Kammer befinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Anordnung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines zu prüfenden Elektromotors angegeben. Die Anordnung weist eine hydraulische Vorrichtung und den zu prüfenden Elektromotor auf, der mit der hydraulischen Vorrichtung gekoppelt ist. Die Anordnung weist einen Drehboden auf, auf dem Teile der hydraulischen Vorrichtung und des zu prüfenden Elektromotors angeordnet sind. Weitere Komponenten der hydraulischen Vorrichtung und/oder eine Stromversorgung für die hydraulische Vorrichtung können sich in einem Stauraum unterhalb des Drehbodens befinden. Bei der hydraulischen Vorrichtung kann es sich um die vorhergehend beschriebene Vorrichtung handeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung einer hydraulischen Vorrichtung zur EMV-Prüfung und/oder zur Prüfung anderer Eigenschaften eines Elektromotors beschrieben. Insbesondere wird die hydraulische Vorrichtung für die Simulation einer Last und/oder eines Antriebs zur Prüfung der Eigenschaften eines Elektromotors verwendet. Bei der hydraulischen Vorrichtung kann es sich um die vorhergehend beschriebene Vorrichtung handeln.
Bei dieser Verwendung kann sich die hydraulische Vorrichtung zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor in einer EMV-Kammer befinden.
Alternativ kann die hydraulische Vorrichtung in einer Freifeldmessung verwendet werden, so dass sich der zu prüfende Elektromotor und die hydraulische Vorrichtung nicht in einer EMV-Kammer befinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung einer hydraulischen Vorrichtung und der Kopplung der hydraulischen Vorrichtung mit dem zu prüfenden Elektromotor. Bei der hydraulischen Vorrichtung kann es sich um die vorhergehend beschriebene Vorrichtung handeln.
Zumindest Teile der hydraulischen Vorrichtung und des zu prüfenden Elektromotors können auf einem Drehtisch und/oder einem Drehboden positioniert werden, wobei der Drehtisch während der Messungen gedreht wird.
Die vorliegende Offenbarung umfasst mehrere Aspekte einer Erfindung. Jedes Merkmal, das in Bezug auf einen der Aspekte beschrieben wird, wird hier auch in Bezug auf den anderen Aspekt offenbart, selbst wenn das jeweilige Merkmal im Zusammenhang mit dem spezifischen Aspekt nicht ausdrücklich erwähnt wird.
Weitere Merkmale, Präzisierungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren.

1 zeigt schematisch eine hydraulische Vorrichtung, die mit einem zu prüfenden Elektromotor verbunden ist,
2 zeigt schematisch eine Anordnung zur EMV-Prüfung gemäß einer Ausführungsform,
3 zeigt schematisch eine Anordnung zur EMV-Prüfung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
4 zeigt schematisch eine Anordnung zur EMV-Prüfung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
5 zeigt schematisch eine Anordnung zur EMV-Prüfung gemäß einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren können Elemente der gleichen Struktur und/oder Funktionalität durch die gleichen Bezugszeichen referenziert werden. Es ist zu verstehen, dass die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen illustrative Darstellungen sind und nicht unbedingt maßstabsgerecht gezeichnet sind.
1 zeigt eine hydraulische Vorrichtung 1, die an einen zu prüfenden Elektromotor 2 angeschlossen ist, um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des zu prüfenden Elektromotors 2 zu prüfen. Die hydraulische Vorrichtung 1 kann auch zur Prüfung anderer Motoreigenschaften des zu prüfenden Elektromotors 2 geeignet sein. Ein Motor ist in der Figur auch mit „M“ bezeichnet. Als Beispiele können akustische oder Fahreigenschaften wie Motordrehzahl oder Strom-Spannungs-Funktionen geprüft werden.
Die hydraulische Vorrichtung 1 kann eine Belastung für den zu prüfenden Elektromotor 2 simulieren. Zusätzlich oder alternativ kann die hydraulische Vorrichtung 1 einen Antrieb für den zu prüfenden Elektromotor 2 simulieren, um einen Rekuperationsbetriebsmodus zu simulieren. Die hydraulische Vorrichtung 1 kann so konfiguriert sein, dass sie zwischen den beiden Modi umschaltbar ist.
Die hydraulische Vorrichtung 1 weist eine Hydraulikeinheit 3 auf, die je nach Betriebsmodus als Pumpe und/oder Motor arbeitet. Die Hydraulikeinheit 3 ist mit dem zu prüfenden Elektromotor 2 verbunden, insbesondere mit einer Welle 5 des zu prüfenden Elektromotors 2. Die hydraulische Vorrichtung 1 kann eine Kopplungsvorrichtung 4 aufweisen, in die z.B. die Welle 5 des Elektromotors 2 eingesteckt werden kann.
Der zu prüfende Elektromotor 2 kann z.B. als elektrischer Antrieb für ein Automobil oder ein Fahrrad verwendet werden. Der zu prüfende Elektromotor 2 kann alternativ als elektrischer Antrieb für Industrie- oder Verbraucheranwendungen verwendet werden. Der zu prüfende Elektromotor 2 kann geeignet sein, eine elektrische Leistung von 10 bis 100 kW zu liefern.
Die hydraulische Vorrichtung 1 weist Flüssigkeitsleitungen 6, 7 auf, die mit einem Flüssigkeitstank 8 verbunden sind. Der Flüssigkeitstank 8 kann eine Hydraulikflüssigkeit 9 wie Öl oder Wasser enthalten. Die Hydraulikflüssigkeit 9 wird in den Flüssigkeitsleitungen 6, 7 aus und in den Flüssigkeitstank 8 in einem geschlossenen Kreislauf gefördert.
In einem ersten Betriebsmodus arbeitet die Hydraulikeinheit 3 als eine vom zu prüfenden Elektromotor 2 angetriebene Pumpe. Die Hydraulikeinheit 3 wandelt somit eine vom zu prüfenden Elektromotor 2 bereitgestellte mechanische Bewegung in eine Förderung der Hydraulikflüssigkeit 9 in den Flüssigkeitsleitungen 6, 7 um, z.B. in Richtung der Pfeile.
Die Menge der hydraulischen Energie kann durch ein Steuerventil 10 gesteuert werden. Ein Druckentlastungsventil 11 kontrolliert den Überdruck im System. Weitere Zusatzausstattung 12 kann vorhanden sein, wie z.B. ein Leitungsfilter, der Staub und Partikel im System herausfiltert, oder ein Wärmetauscher.
Die hydraulische Vorrichtung 1 weist eine zweite Hydraulikeinheit 13 auf, die als Pumpe fungiert. Die zweite Hydraulikeinheit 13 wird von einem weiteren Elektromotor 14 angetrieben. Der weitere Elektromotor 14 kann eine Elektronik, insbesondere eine Leistungselektronik, zur Steuerung der Motorfunktionen enthalten. Im ersten Betriebsmodus dient die zweite Hydraulikeinheit 13 dazu, einen vordefinierten Druck der Hydraulikflüssigkeit 9 aufrechtzuerhalten, so dass Kavitationen in der Hydraulikflüssigkeit 9 verhindert werden.
In einem zweiten Betriebsmodus fungiert die Hydraulikeinheit 1 als Antrieb für den zu prüfenden Elektromotor 2. Dieser Modus ermöglicht es, den Elektromotor 2 in Rekuperation, d.h. Rückgewinnung elektrischer Energie aus mechanischer Energie, zu prüfen. Die Hydraulikflüssigkeit 9 wird durch die weitere, vom Elektromotor 14 angetriebene Hydraulikeinheit 13 mit Druck beaufschlagt und gefördert. Die Förderung und der Druck der Hydraulikflüssigkeit 9 wird von der Hydraulikeinheit 3 in mechanische Bewegung umgewandelt, wodurch der zu prüfende Elektromotor 2 angetrieben wird.
Die Hydraulikeinheit 1 kann ferner elektronische Steuereinrichtungen (nicht abgebildet) und eine Stromversorgung 20 (in der Figur auch mit AC/DC bezeichnet) zur Versorgung des Elektromotors 14 mit elektrischer Energie umfassen. Die Stromversorgung 20 kann in die hydraulische Vorrichtung 1 integriert sein. Die Stromversorgung 20 und die Versorgungsleitungen 27, die von der Stromversorgung 20 zum Elektromotor 14 führen, können in einem Außengehäuse 25 und/oder im Abschirmkasten 15 angeordnet sein. In diesem Fall kann die hydraulische Vorrichtung 1 frei von nach außen führenden elektrischen Leitungen sein.
In anderen Ausführungsformen kann die Stromversorgung 20 außerhalb eines Außengehäuses 25 angeordnet und von der hydraulischen Vorrichtung 1 getrennt sein. Die Versorgungsleitungen 27 können durch ein Außengehäuse 25 nach außen führen. In diesem Fall kann eine zusätzliche Abschirmeinrichtung zur Abschirmung der Versorgungsleitungen 27 und/oder der Stromversorgung 20 vorgesehen werden.
Die Stromversorgung 20 kann eine Batterie sein, z.B. ein mobiler Batteriepack. In anderen Ausführungsformen kann die Stromversorgung ein Generator oder ein Standard-Stromversorgungsnetz für den elektrischen AC- und DC-Leistungsmodus sein. Das Netzteil 20 kann z.B. eine Nieder- und Hochspannung von 6 V bis 2000 V haben.
Das hydraulische Gerät 1 kann kompakt sein. Insbesondere kann die hydraulische Vorrichtung 1 Abmessungen von nicht mehr als 200 cm x 150 cm x 150 cm haben. Der Öltank kann ein Fassungsvermögen von nicht mehr als 50 1 haben. Je nach erforderlicher Leistungsabgabe kann der Öltank ein kleineres Fassungsvermögen haben, z.B. 2 1.
Die hydraulische Vorrichtung 1 kann ein Außengehäuse 25 aufweisen. Die in 1 dargestellten Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1, insbesondere die Hydraulikeinheit 3, der Elektromotor 14, die weitere Hydraulikeinheit 13, der Flüssigkeitstank 8, die Flüssigkeitsleitungen 6, 7, die Ventile 11, 12 und die Zusatzausstattung 12 können im Außengehäuse 25 angeordnet sein. In diesem Fall kann die hydraulische Vorrichtung 1 durch Greifen des Außengehäuses 25 leicht tragbar sein. In einer weiteren Ausführungsform können die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 und die Hydraulikeinrichtung 3 nicht vollständig im Außengehäuse 25 angeordnet sein. Dies kann eine flexiblere Positionierung der hydraulischen Vorrichtung 1 ermöglichen.
Das Außengehäuse 25 kann ein Metall aufweisen. Das Außengehäuse 25 kann eine Abschirmfunktion haben, so dass es den Elektromotor 14 und weitere elektrische Komponenten abschirmt. Dies ermöglicht es, die hydraulische Vorrichtung 1 einschließlich des Elektromotors 14 und weiterer elektrischer Komponenten in der Nähe des zu prüfenden Elektromotors 2 zu positionieren, ohne dass die elektrischen Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1 die Messungen stören.
Der Elektromotor 14 und weitere elektrische Komponenten der Vorrichtung 1 können in einem Abschirmkasten 15, insbesondere einem metallischen Abschirmkasten 15, angeordnet sein, um eine elektromagnetische Abschirmung zu erreichen und eine Störung der EMV-Messungen des zu prüfenden Elektromotors 2 zu vermeiden. In einer spezifischen Ausführungsform kann der Flüssigkeitstank 8 metallisch sein und der Elektromotor 14 und weitere elektrische Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1 können zumindest teilweise im Flüssigkeitstank 8 angeordnet sein, der als Abschirmkasten 15 dient.
Dementsprechend können z.B. das Außengehäuse 25, der Abschirmkasten 15 oder der Flüssigkeitstank 8 als Abschirmeinrichtung 26 dienen.
Wenn sich die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 im Außengehäuse 25 befinden, können die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 z.B. eine Gesamtlänge von 0,2 bis 2 Meter haben. Wenn sich die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 außerhalb des Außengehäuses 25 befinden, können sie eine Gesamtlänge von mehr als 2 Metern haben.
Die hydraulische Vorrichtung 1 kann zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor 2 in einem elektromagnetischen Abschirmraum (EMV-Kammer) 16 angeordnet und damit gegen elektromagnetische Strahlung von außen, insbesondere gegen hochfrequente elektromagnetische Strahlung, abgeschirmt sein oder in Freifeldmessungen verwendet werden. Dies ist möglich aufgrund der kompakten Größe der hydraulischen Vorrichtung 1 und weil die Abschirmeinrichtung 26 dafür sorgt, dass die elektrischen Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1 die Messungen nicht stören.
Der zu prüfende Elektromotor 2 kann auf einem Drehtisch positioniert sein, so dass die Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit von allen Seiten mit einer statischen Prüfeinrichtung möglich ist. Aufgrund der geringen Abmessungen kann die hydraulische Vorrichtung 1 auf dem Drehtisch positioniert sein.
2 zeigt eine Anordnung 17 und ein Verfahren zur EMV-Prüfung, aufweisend eine hydraulische Vorrichtung 1 und einen zu prüfenden Elektromotor 2. Die Anordnung kann zur Prüfung anderer Eigenschaften des zu prüfenden Elektromotors 2 geeignet sein. Beispielsweise kann die hydraulische Vorrichtung 1 die in Zusammenhang mit 1 beschriebene hydraulische Vorrichtung 1 sein.
Der zu prüfende Elektromotor 2 ist mit der hydraulischen Vorrichtung 1, insbesondere mit der Hydraulikeinheit, gekoppelt (siehe 1). Die Kopplung kann direkt dadurch erfolgen, dass die Welle 5 des zu prüfenden Elektromotors 2 in eine Kopplungsvorrichtung der hydraulischen Vorrichtung 1 gesteckt wird. Als weiteres Beispiel kann eine Welle der hydraulischen Vorrichtung, die aus dem Außengehäuse 25 der hydraulischen Vorrichtung herausführt, mit der Welle 5 des Elektromotors verbunden sein.
In der dargestellten Ausführungsform befindet sich die Stromversorgung 20 außerhalb des Außengehäuses 25 der hydraulischen Vorrichtung und ist durch Stromversorgungsleitungen 27 verbunden, die zum Elektromotor 14 zum Antrieb des Pumpens führen, der sich innerhalb des Außengehäuses 25 befindet. Die Stromversorgungsleitungen 27 sind z.B. durch einen EMV-Filter abgeschirmt, so dass keine Störungen bei den Messungen entstehen.
In einer weiteren Ausführungsform befinden sich die Stromversorgung 20 und die Stromversorgungsleitungen 27 innerhalb des Außengehäuses 25.
Sowohl die hydraulische Vorrichtung 1 als auch der zu prüfende Elektromotor 2 sind auf einem Drehtisch 18 positioniert, der sich während der EMV-Prüfung dreht. Die Drehbewegung ist in der Figur mit „ω“ bezeichnet. Eine statische EMV-Prüfeinrichtung 19, die elektromagnetische Strahlung aussendet und/oder empfängt, befindet sich an einer festen Position.
Die Anordnung 17 kann sich in einer EMV-Kammer 16 befinden. Alternativ kann die Anordnung 17 auch ohne EMV-Kammer 16 verwendet werden, d.h. für Freifeld-EMV-Prüfungen.
3 zeigt eine weitere Anordnung 17 und ein Verfahren zur EMV-Prüfung, aufweisend eine hydraulische Vorrichtung 1 und einen zu prüfenden Elektromotor 2. Im Folgenden werden nur die wesentlichen Unterschiede zur Ausführungsform von 2 beschrieben.
Die hydraulische Vorrichtung 1 und der zu prüfende Elektromotor 2 befinden sich auf einem Drehboden 18 der EMV-Kammer 16. Der Drehboden ist dazu ausgebildet, sich während der Messungen zu drehen. Die Stromversorgung 20 befindet sich in einem Stauraum 22 unter dem Drehboden 18. Der Stauraum 22 ist außerhalb der EMV-Kammer 16. Die Stromversorgungsleitungen 27 sind vom Stauraum 22 in die EMV-Kammer 16 geführt. Die Stromversorgungsleitungen 27 sind elektromagnetisch abgeschirmt. In weiteren Ausführungen kann die Stromversorgung 20 außerhalb einer Seitenwand der EMV-Kammer 16 angeordnet sein und die Stromversorgungsleitungen 27 können durch die Wand geführt sein. Die Spannungsversorgung 20 kann auch in die hydraulische Vorrichtung 1 integriert sein, wie in 1 dargestellt.
Der Motor 2 ist auf einer Montagevorrichtung 23 angeordnet, die den Motor 2 fest an seinem Platz hält. Der Motor 2 und die Montagevorrichtung 23 befinden sich auf der hydraulischen Vorrichtung 1. Dementsprechend bietet das Außengehäuse 25 der hydraulischen Vorrichtung 1 eine geeignete Fläche zur Aufnahme des Motors 2 und der Montagevorrichtung 23. In einer Ausführungsform kann die Montagevorrichtung 23 in die hydraulische Vorrichtung, insbesondere in das Außengehäuse 25, integriert sein.
4 zeigt eine weitere Anordnung 17 und ein Verfahren zur EMV-Prüfung, aufweisend eine hydraulischen Vorrichtung 1 und einen zu prüfenden Elektromotor 2, wobei im Folgenden nur der wesentliche Unterschied zu den vorgenannten Ausführungen beschrieben wird.
Die Hydraulikeinheit 3 (in der Figur auch mit „H“ bezeichnet) befindet sich außerhalb eines Außengehäuses 25 der hydraulischen Vorrichtung 1. Die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 führen aus dem Außengehäuse 25 zur Hydraulikeinheit 3. Weitere Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1, wie der Elektromotor zum Antrieb des Pumpens und die weitere Hydraulikeinheit, sind auf einem Boden der EMV-Kammer 26 angeordnet. Die Komponenten befinden sich innerhalb des Außengehäuses 25. Die Stromversorgung 20 befindet sich in einem Stauraum 22 unter dem Drehboden 18 und Stromversorgungsleitungen 27 verbinden die Stromversorgung 20 mit dem Elektromotor für den Antrieb des Pumpens im Außengehäuse 25.
Die Hydraulikeinheit 3 und der zu prüfende Motor 2 werden jeweils mit einer Montagevorrichtung 23 auf einem Prüftisch 24 auf dem Drehboden 21 positioniert.
5 zeigt eine weitere Anordnung 17 und ein Verfahren zur EMV-Prüfung, aufweisend eine hydraulische Vorrichtung 1 und einen zu prüfenden Elektromotor 2. Im Folgenden wird nur der wesentliche Unterschied zu den vorstehenden Ausführungen beschrieben.
Die Hydraulikeinheit 3 und der Motor 2 werden auf einem Prüftisch 24 positioniert und von einer einzigen Montagevorrichtung 23 gehalten. Der Prüftisch 24 ist auf einem Drehboden 21 angeordnet.
Weitere Komponenten der hydraulischen Vorrichtung 1 wie der Elektromotor zum Antrieb des Pumpens und die weitere Hydraulikeinheit befinden sich in einem Stauraum 22 unterhalb des Drehbodens 21. Diese Komponenten befinden sich z.B. in einem Außengehäuse 25. Auch die Stromversorgung 20 und die Stromversorgungsleitungen 27 befinden sich im Stauraum 22.
Die Flüssigkeitsleitungen 6, 7 führen durch den Drehboden 21 zur Hydraulikeinheit 3.
Bezugszeichenliste

1: hydraulische Vorrichtung
2: zu prüfender Elektromotor
3: Hydraulikeinheit
4: Kopplungseinrichtung
5: Welle
6: Flüssigkeitsleitung
7: Flüssigkeitsleitung
8: Flüssigkeitstank
9: Hydraulikflüssigkeit
10: Steuerventil
11: Druckentlastungsventil
12: Zusatzausstattung
13: weitere Hydraulikeinheit
14: Elektromotor zum Antrieb des Pumpens
15: Abschirmkasten
16: elektromagnetischer Abschirmraum
17: Anordnung
18: Drehtisch
19: EMV-Prüfeinrichtung
20: elektrische Stromversorgung
21: Drehboden
22: Stauraum
23: Montagevorrichtung
24: Prüftisch
25: Außengehäuse
26: Abschirmeinrichtung
27: Stromversorgungsleitungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202016008598 U1 [0004]
DE 4120665 A [0005]

Claims

Eine hydraulische Vorrichtung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors, wobei die hydraulische Vorrichtung (1) eine Hydraulikeinheit (3) zur mechanischen Kopplung mit einem zu prüfenden Elektromotor (2) umfasst, einen Flüssigkeitstank (8) zum Fassen einer Hydraulikflüssigkeit (9), Flüssigkeitsleitungen (6, 7), die den Flüssigkeitstank (8) mit der Hydraulikeinheit (3) verbinden, einen Elektromotor (14) zum Antrieb des Pumpens der Hydraulikflüssigkeit (9) durch die Flüssigkeitsleitungen (6, 7) und eine Abschirmvorrichtung (15) zur elektromagnetischen Abschirmung des Elektromotors (14), der für den Antrieb des Pumpens ausgebildet ist, derart, dass die hydraulische Vorrichtung (1) zusammen mit dem zu prüfenden Elektromotor (2) in einem elektromagnetischen Abschirmraum (16) angeordnet werden kann.
Die hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, mit Außenabmessungen nicht größer als 200 cm x 150 cm x 150 cm.
Die hydraulische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Elektromotor (14) zum Antrieb des Pumpens dazu ausgebildet ist, einen Rekuperationsbetriebsmodus des zu prüfenden Elektromotors (2) zu simulieren.
Die hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Außengehäuse (25) und eine Stromversorgung (20), wobei die Stromversorgung (20) und der Elektromotor (14) in dem Außengehäuse (25) angeordnet sind.
Die hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Außengehäuse (25), wobei die Flüssigkeitsleitungen (6, 7) innerhalb des Außengehäuses (25) angeordnet sind.
Die hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Außengehäuse (25), wobei die Flüssigkeitsleitungen (6, 7) außerhalb des Außengehäuses (25) angeordnet sind und von außen sichtbar sind.
Die hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flüssigkeitstank (8) Metall aufweist, wobei der Elektromotor (14) zum Antrieb des Pumpens zumindest teilweise innerhalb des Flüssigkeitstanks (8) angeordnet ist, so dass die Abschirmvorrichtung (15) zumindest teilweise durch den Flüssigkeitstank (8) bereitgestellt wird.
Eine Anordnung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors, wobei die Anordnung (17) die hydraulische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und den zu prüfenden Elektromotor (2), der mit der Hydraulikeinheit (3) gekoppelt ist, umfasst.
Die Anordnung nach Anspruch 8, aufweisend einen Drehtisch (18) und/oder einen Drehboden (21), wobei zumindest Teile der hydraulischen Vorrichtung (1) und des zu prüfenden Elektromotors (2) auf dem Drehtisch (18) und/oder dem Drehboden (21) angeordnet sind.
Eine Verwendung der hydraulischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Simulation einer Last und/oder eines Antriebs zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder zur Messung weiterer Eigenschaften eines zu prüfenden Elektromotors (2).
Die Verwendung nach Anspruch 10, wobei sich die hydraulische Vorrichtung (1) und der zu prüfende Elektromotor (2) in einem elektromagnetischen Abschirmraum (16) befinden.
Die Verwendung nach Anspruch 11 zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder zur Messung weiterer Eigenschaften des zu prüfenden Elektromotors (2) in einem Freifeldtestgelände.
Ein Verfahren zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines Elektromotors, umfassend die Schritte des Bereitstellens der hydraulischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und des Koppelns der hydraulischen Vorrichtung (1) mit dem zu prüfenden Elektromotor (2).
Das Verfahren nach Anspruch 13, umfassend den Schritt des Anordnens wenigstens von Teilen der hydraulischen Vorrichtung (1) und des zu prüfenden Elektromotors (2) auf einem Drehtisch (18) und/oder einem Drehboden (21) und des Drehens des Drehtisches (18) und/oder des Drehbodens (21).
Eine Anordnung zur Prüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und/oder anderer Eigenschaften eines zu prüfenden Elektromotors, wobei die Anordnung (17) eine hydraulische Vorrichtung (1) und den mit der hydraulischen Vorrichtung (1) gekoppelten, zu prüfenden Elektromotor (2) sowie einen Drehboden (21) aufweist, auf dem der zu prüfende Elektromotor (2) und zumindest Teile der hydraulischen Vorrichtung (1) angeordnet sind, wobei weitere Komponenten der hydraulischen Vorrichtung (1) und/oder eine Stromversorgung (20) für die hydraulische Vorrichtung (1) in einem Stauraum (22) unterhalb des Drehbodens (21) angeordnet sind.