DE102021205470A1

DE102021205470A1 - Testing device and method for testing a rod porosity of a rotor of an electrical machine

Info

Publication number: DE102021205470A1
Application number: DE102021205470.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Menz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2022-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (200) zum Prüfen einer Stabporosität eines Rotors einer elektrischen Maschine, wobei die Prüfvorrichtung eine Jocheinheit (205) zum Führen eines Magnetflusses (405), wobei die Jocheinheit (205) zwei Magnetflussflächen (225, 230) zum magnetischen Kontaktieren mit einem Trägerelement 250 des Teils des Rotors (235) aufweist. Ferner umfasst die Prüfvorrichtung (200) zumindest eine an der Jocheinheit (205) angeordnete Spuleneinheit (240, 245), die zum Induzieren und/oder Steuern des Magnetflusses (405) in der Jocheinheit (205) durch Einprägen eines Stromflusses in die Stromspule (240) ausgebildet ist und die ferner zum zum Messen des Magnetflusses (405) und/oder einer Änderung des Magnetflusses (405) in der Jocheinheit (205) ausgebildet ist, wobei die Messspule (245) ausgebildet ist, um ein die Homogenität des Teils repräsentierendes Messsignal (410) bereitzustellen.The invention relates to a testing device (200) for testing a rod porosity of a rotor of an electrical machine, the testing device having a yoke unit (205) for guiding a magnetic flux (405), the yoke unit (205) having two magnetic flux surfaces (225, 230) for magnetic contact having a support element 250 of the part of the rotor (235). Furthermore, the testing device (200) comprises at least one coil unit (240, 245) arranged on the yoke unit (205) which is used to induce and/or control the magnetic flux (405) in the yoke unit (205) by impressing a current flow into the current coil (240 ) and which is also designed to measure the magnetic flux (405) and/or a change in the magnetic flux (405) in the yoke unit (205), the measuring coil (245) being designed to generate a measuring signal representing the homogeneity of the part (410) to provide.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen der Stabporosität eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß den Hauptansprüchen.The present invention relates to a testing device and a method for testing the rod porosity of a rotor of an electrical machine according to the main claims.

Bei der Herstellung von Rotoren für eine elektrische Maschine, beispielsweise durch Druckguss, können falsche Parameter oder Fehler während des Druckgusses zu Inhomogenitäten im Rotorkäfig und somit zu einer Fehl- oder Minderfunktion der elektrischen Maschine führen. Oft bleibt diese Porosität anfangs unbemerkt und kann zu einem verschlechterten Wirkungsgrad führen. Die Porosität kann zerstörungsfrei mit einem Rotortester gemessen werden.In the manufacture of rotors for an electrical machine, for example by die-casting, incorrect parameters or errors during die-casting can lead to inhomogeneities in the rotor cage and thus to a malfunction or reduced function of the electrical machine. This porosity often goes unnoticed at first and can lead to reduced efficiency. The porosity can be measured non-destructively with a rotor tester.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Prüfvorrichtung zum Prüfen einer Stabporosität eines Rotors einer elektrischen Maschine und ein verbessertes Verfahren zum Prüfen einer Stabporosität eines Rotors einer elektrischen Maschine gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved testing device for testing a rod porosity of a rotor of an electrical machine and an improved method for testing a rod porosity of a rotor of an electrical machine according to the main claims. Advantageous configurations result from the dependent claims and the following description.

Mit dem hier vorgestellten Ansatz kann vorteilhafterweise die Porosität des Druckgusses in einem Teil des Rotors sowohl am drehenden als auch am stehenden Rotor überprüft werden. Dabei kann durch eine serientaugliche Einzelprüfung der Rotoren später auftauchenden Serienproblemen vorgebeugt werden.With the approach presented here, the porosity of the die casting in a part of the rotor can advantageously be checked both on the rotating and on the stationary rotor. An individual test of the rotors that is suitable for series production can prevent series problems that arise later.

Es wird eine Prüfvorrichtung zum Prüfen der Stabporosität eines Rotors vorgestellt, wobei die Prüfvorrichtung eine Jocheinheit zum Führen eines Magnetflusses umfasst, wobei die Jocheinheit zwei Magnetflussflächen zum magnetischen Kontaktieren mit einem Trägerelement des Teils des Rotors aufweist.A testing device for testing the rod porosity of a rotor is presented, the testing device comprising a yoke unit for guiding a magnetic flux, the yoke unit having two magnetic flux surfaces for magnetic contact with a carrier element of the part of the rotor.

Zudem umfasst die Prüfvorrichtung eine an der Jocheinheit zumindest eine an der Jocheinheit angeordnete Spuleneinheit, die zum Induzieren und/oder Steuern des Magnetflusses in der Jocheinheit durch Einprägen eines Stromflusses in die Stromspule ausgebildet ist und die ferner zum zum Messen des Magnetflusses und/oder einer Änderung des Magnetflusses in der Jocheinheit ausgebildet ist, wobei die Messspule ausgebildet ist, um ein die Homogenität des Teils repräsentierendes Messsignal bereitzustellen. Bei dem Rotor kann es sich beispielsweise um einen Rotor in der Form eines Käfigläufers für eine Asynchronmaschine handeln. Er kann zum Beispiel aus einem Trägerelement bestehen, in dem Metallstäbe aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium mit einem Druckgussverfahren ausgebildet wurden. Die Rotorstäbe können dabei untereinander kurzgeschlossen sein. Bei der Herstellung solcher Rotoren kann es während des Druckgusses zu Inhomogenitäten im Material, insbesondere in den Rotorstäben und Kurzschlussringen kommen. Dabei kann es sich beispielsweise um Lufteinschlüsse handeln, die eine Porosität des Materials erhöhen. Bei Auftreten solcher oder ähnlicher Inhomogenitäten können der Wirkungsgrad und die Leistung der elektrischen Maschine verschlechtert werden. Bei Einschlüssen ist zusätzlich eine Verschlechterung der Maschinenakustik sowie eine Verringerung der mechanischen Belastbarkeit des Rotors möglich. Mit der hier vorgestellten Prüfvorrichtung kann die Homogenität eines Teils des Rotors vorteilhafterweise geprüft werden, woraufhin bei Auftreten von Inhomogenitäten beispielsweise bestimmte Parameter während der Herstellung des Rotors angepasst oder korrigiert werden können und fehlerhafte Teile in einer Serienproduktion abgefangen werden. Schlimmstenfalls kann auch der Rotor als Ausschuss gewertet werden, wodurch die Auslieferung einer fehlerhaften elektrischen Maschine vermieden werden kann. Die Jocheinheit kann zum Beispiel bogenförmig oder U-förmig ausgeformt sein oder aus einem verbindenden Bauteil bestehen, das eine Verbindung zwischen zwei zum verbindenden Bauteil im Wesentlichen rechtwinklig angeordneten Schenkel herstellen kann. Diese Schenkel können beispielsweise auf einer vom verbindenden Bauteil abgewandten Seite jeweils eine Magnetflussfläche zum magnetischen Kontaktieren des Rotors aufweisen. Beispielsweise können diese Magnetflussflächen an den Rotor herangeführt und über einem sehr kleinen Luftspalt an eine Außenfläche des Rotors positioniert werden. Durch den hier vorgestellten Aufbau kann dann beispielsweise ein Magnetkreis durch einen Prüfkopf so geformt werden, dass durch die externe Erregung eventuell poröse Rotorteile (die hier beispielsweise im Käfig vorliegen) vollständig oder zum Teil umschlossen werden. Ein von der Spuleneinheit induzierter Magnetfluss kann dann in einem Kreislauf eines magnetischen Flusses sowohl durch die Jocheinheit als auch über die Magnetflussflächen durch einen Teil des Rotors geführt und mittels derselben Spuleneinheit, oder einer separaten Messspule der Spuleneinheit gemessen werden. Beispielsweise können die Magnetflussflächen jeweils zwischen zwei Rotorstäben angelegt werden, sodass der Magnetfluss von einer Magnetflussfläche das magnetische Material des Rotors entlang und um einen Rotorstab fließen kann, um den Stabstrom zu induzieren. Vorteilhafterweise kann dadurch der Stabstrom testweise massiv erhöht werden, wodurch sich wiederum entsprechende Rückwirkungen auf den Magnetfluss ergibt, die durch die Spuleneinheit (beispielsweise mit einer Strom- und einer Messspule) erfasst werden können. Vergleichende Messung innerhalb eines Designs sollten dadurch möglich sein. Zudem kann die Messung vorteilhafterweise sowohl am drehenden als auch am stehenden Rotor durchgeführt werden, sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom oder mit Stromstößen. Durch das Berühren bzw. Kontaktieren des Rotors mit der Prüfvorrichtung können weitere Messeinflüsse, wie zum Beispiel Konzentrizität oder Rundheit, eliminiert werden.In addition, the testing device comprises at least one coil unit arranged on the yoke unit, which coil unit is designed to induce and/or control the magnetic flux in the yoke unit by injecting a current flow into the current coil and which is also used to measure the magnetic flux and/or a change of the magnetic flux is formed in the yoke unit, wherein the measuring coil is designed to provide a measuring signal representing the homogeneity of the part. The rotor can be, for example, a rotor in the form of a squirrel-cage rotor for an asynchronous machine. For example, it can consist of a support element in which metal rods made of a conductive material such as copper or aluminum have been formed using a die-casting process. The rotor bars can be short-circuited with one another. In the production of such rotors, inhomogeneities in the material can occur during die casting, particularly in the rotor bars and short-circuit rings. This can be, for example, air inclusions that increase the porosity of the material. If such or similar inhomogeneities occur, the efficiency and the performance of the electrical machine can be impaired. In the case of inclusions, a deterioration in the machine acoustics and a reduction in the mechanical resilience of the rotor is also possible. With the testing device presented here, the homogeneity of a part of the rotor can advantageously be checked, whereupon, if inhomogeneities occur, certain parameters can be adjusted or corrected during the manufacture of the rotor, for example, and faulty parts can be intercepted in series production. In the worst case, the rotor can also be rated as scrap, which means that the delivery of a faulty electrical machine can be avoided. The yoke unit can, for example, be arc-shaped or U-shaped or consist of a connecting component which can establish a connection between two legs arranged essentially at right angles to the connecting component. These limbs can each have a magnetic flux surface for magnetic contacting of the rotor, for example on a side facing away from the connecting component. For example, these magnetic flux surfaces can be brought up to the rotor and positioned on an outer surface of the rotor via a very small air gap. With the structure presented here, for example, a magnetic circuit can be formed by a test head in such a way that the external excitation can completely or partially enclose any porous rotor parts (which are present in the cage, for example). A magnetic flux induced by the coil unit can then be guided in a circuit of a magnetic flux both through the yoke unit and via the magnetic flux surfaces through part of the rotor and measured using the same coil unit or a separate measuring coil of the coil unit. For example, the flux surfaces can be applied between two rotor bars each, so that the flux from a flux surface can flow along the magnetic material of the rotor and around a rotor bar to induce the bar current. Advantageously, the rod current can be massively increased as a test, which in turn results in corresponding repercussions on the magnetic flux, which can be detected by the coil unit (for example with a current coil and a measuring coil). Comparative measurement within a design should be possible be lich. In addition, the measurement can advantageously be carried out both on the rotating and on the stationary rotor, both with direct current and with alternating current or with current surges. By touching or contacting the rotor with the test device, further measurement influences such as concentricity or roundness can be eliminated.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Jocheinheit einen Testkopf aufweisen, der zusammen mit einem Joch die Jocheinheit bilden kann, wobei die Magnetflussflächen an einer dem Joch abgewandten Seite des Testkopfs angeordnet sein können. Beispielsweise kann eine Testkopfgeometrie des Testkopfs an den zu testenden Teil des Rotors angepasst sein, wodurch vorteilhafterweise ein (magnetisches) Kontaktieren des Rotors mit der Jocheinheit optimiert werden kann.-Auch kann der Testkopf, der alternativ auch als Polschuh bezeichnet werden kann, speziell an den Rotor angepasste Schenkel und/oder Polschuhgeometrien aufweisen, damit der magnetische Fluss optimal in den Rotor eingebracht und auch innerhalb des Rotors optimal gelenkt werden kann. Hierbei können mehrere Rotornuten, oder auch nur einzelne Rotornuten, eingeschlossen werden.According to one embodiment, the yoke unit can have a test head, which together with a yoke can form the yoke unit, wherein the magnetic flux surfaces can be arranged on a side of the test head facing away from the yoke. For example, a test head geometry of the test head can be adapted to the part of the rotor to be tested, whereby (magnetic) contacting of the rotor with the yoke unit can advantageously be optimized. The test head, which can alternatively also be referred to as a pole shoe, can be specially adapted to the Having rotor-adapted legs and/or pole shoe geometries, so that the magnetic flux can be optimally introduced into the rotor and also optimally directed within the rotor. In this case, several rotor slots, or just individual rotor slots, can be included.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Polschuhe oder zumindest ein Polschuh lösbar mit und zusätzlich, oder alternativ, verstellbar an dem Joch verbunden oder verbindbar sein. Der Testkopf kann zum Beispiel als Ganzes austauschbar ausgebildet sein, sodass vorteilhafterweise das Joch bzw. der Testkopf jeweils mit einem für den Rotor optimalen Polschuh kombiniert werden kann. Zusätzlich oder alternativ können einzelne Testkopfelemente entlang der Schenkel beweglich sein, sodass sie beispielsweise entlang der Schenkel zurückgezogen werden können, um einen größeren Abstand zwischen den Magnetflussflächen zu bilden, einen für unterschiedliche zu testenden Rotoren unterschiedlichen Durchmesser zu kompensieren oder zum Beispiel aufeinander zu bewegt werden können, um den Abstand zwischen den Magnetflussflächen zu verringern. Vorteilhafterweise kann der Testkopf somit in Bezug auf den zu testenden Teil des Rotors optimal justiert werden. Zusätzlich kann der Abstand zumindest eines Polschuhs zum Rotor verändert werden.According to a further embodiment, the pole shoes or at least one pole shoe can be detachably connected or connectable to and additionally, or alternatively, adjustably on the yoke. The test head can, for example, be designed to be exchangeable as a whole, so that the yoke or the test head can advantageously be combined with a pole shoe that is optimal for the rotor. Additionally or alternatively, individual test head elements can be movable along the legs, so that they can be pulled back along the legs, for example, to form a larger distance between the magnetic flux surfaces, to compensate for a different diameter for different rotors to be tested, or, for example, to be moved towards one another to reduce the distance between the magnetic flux surfaces. Advantageously, the test head can thus be optimally adjusted in relation to the part of the rotor to be tested. In addition, the distance between at least one pole shoe and the rotor can be changed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zumindest ein Teil des Testkopfs in einem Winkel von kleiner als 180° Grad in Bezug auf einen dem Testkopf zugewandten Abschnitt des Jochs angeordnet sein. Beispielsweise kann der Testkopf zwei zum Beispiel längliche Testkopfelemente umfassen, die jeweils an einem Schenkel des Jochs angeordnet sein können. Dabei können die einzelnen Testkopfelemente aufeinander zuläufig und jeweils in einem Winkel von zum Beispiel 120° Grad bezüglich des Schenkels ausgerichtet sein. Vorteilhafterweise kann dadurch der Abstand zwischen den Magnetflussflächen verringert werden, wodurch der Magnetfluss erhöht werden kann oder sehr kleine Stäbe im Rotor ausgemessen werden können.According to a further embodiment, at least part of the test head can be arranged at an angle of less than 180° with respect to a section of the yoke facing the test head. For example, the test head can comprise two, for example, elongate test head elements, which can each be arranged on a leg of the yoke. In this case, the individual test head elements can approach one another and each be aligned at an angle of, for example, 120° with respect to the leg. Advantageously, this allows the distance between the magnetic flux surfaces to be reduced, as a result of which the magnetic flux can be increased or very small bars in the rotor can be measured.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Testkopf zumindest zwei Testkopfelemente aufweisen, die je eine der Magnetflussflächen aufweisen können. Beispielsweise können die Testkopfelemente unabhängig voneinander an dem Joch fixiert werden, um Prüfern so vorteilhafterweise eine optimierte Ausrichtung entlang des zu testen Teils des Rotors zu ermöglichen.According to a further embodiment, the test head can have at least two test head elements, which can each have one of the magnetic flux surfaces. For example, the test head elements can be fixed to the yoke independently of one another, advantageously allowing testers to optimize alignment along the part of the rotor to be tested.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Prüfvorrichtung eine Beaufschlagungseinrichtung (die hier auch als Strom- und Spannungs- Steuereinheit bezeichnet werden kann, zum Beaufschlagen der Stromspule mit einer vordefinierten und zusätzlich oder alternativ variierbaren Stromstärke und/oder Stromsignalform umfassen. Die Beauftragungseinrichtung kann zum Beispiel die Stromspule sowohl mit Gleichstrom, Wechselstrom als auch einem Stromimpuls zur Anregung des magnetischen Flusses in der Stromspule in einer als Schwingkreis zur Messung zu interpretierenden Prüfvorrichtung beaufschlagen. Vorteilhafterweise kann dadurch ein magnetisches Feld gegenüber der Verwendung eines Permanentmagneten verändert werden oder gar ein Wechselfeld bzw. ein veränderlicher magnetischer Fluss erzeugt werden, wodurch der Test auch bei einem stehenden Rotor ermöglicht wird.According to a further embodiment, the test device can include an application device (which can also be referred to here as a current and voltage control unit, for applying a predefined and additionally or alternatively variable current intensity and/or current signal form to the current coil. The application device can, for example, be the current coil both with direct current, alternating current and a current pulse to excite the magnetic flux in the current coil in a test device to be interpreted as an oscillating circuit for measurement. Advantageously, a magnetic field can be changed compared to the use of a permanent magnet or even an alternating field or a variable magnetic Flux can be generated, which enables the test to be carried out even when the rotor is stationary.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Beaufschlagungseinrichtung ausgebildet sein, um die Stromspule mit einer Stromstärke mit veränderlichen Frequenzen, einem Stromimpuls und/oder unter Verwendung eines Schwingkreises zu beaufschlagen. Beispielsweise kann mittels eines Sinus-Wechselrichters ein sogenannter Frequenzsweep erzeugt werden, um Inhomogenitäten im Rotor zu erkennen. Dabei kann die Verwendung von Sinusgrößen besonders vorteilhaft sein, wenn das Messsignal verhältnismäßig klein bleibt. Durch den Frequenzsweep können vorteilhafterweise Informationen über die Güte des Rotorstabes, die ungefähre Lage einer Porosität, als auch Informationen über die Güte des Steges bei geschlossenen bzw. mit dem Leiter verfüllten Rotornuten erfasst werden, bis hin zur Oberflächengüte (z. B. durch Bearbeitung oder Stanzung). Alternativ zum Umrichter wäre auch noch die Verwendung von Stromimpulsen mit verschiedenen Stärken möglich, beziehungsweise eine weitere Messmethode. Dadurch würde ein Kondensator an der Stromspule, zusammen mit dem Rotorstab und der Induktivität des Rotors und des Messkopfes einen Schwingkreis bilden. Anstiegsgeschwindigkeit und Impulsantwort verschiedener Ladungsmengen können vorteilhafterweise Aufschluss über den Schwingkreis und somit indirekt der Stabporosität, Steg- und Oberflächengüte geben.According to a further embodiment, the application device can be designed to apply a current intensity with variable frequencies, a current pulse and/or using an oscillating circuit to the current coil. For example, a so-called frequency sweep can be generated using a sine wave inverter in order to detect inhomogeneities in the rotor. In this case, the use of sinusoidal quantities can be particularly advantageous if the measurement signal remains relatively small. The frequency sweep can advantageously provide information about the quality of the rotor bar, the approximate position of a porosity, as well as information about the quality of the web when the rotor slots are closed or filled with the conductor, right down to the surface quality (e.g. through machining or punching). As an alternative to the converter, the use of current pulses with different strengths would also be possible, or another measuring method. As a result, a capacitor on the current coil would form an oscillating circuit together with the rotor bar and the inductance of the rotor and the measuring head. Rate of rise and impulse response of different amounts of charge can advantageously provide information about the oscillating circuit and thus indirectly about the rod porosity, web and surface quality.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Prüfvorrichtung eine Auswerteeinrichtung umfassen, die ausgebildet sein kann, um unter Verwendung des Messsignals zumindest eine Inhomogenität im Rotor zu erfassen und/oder zu erkennen. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung signalübertragungsfähig mit der Spuleneinheit bzw. einer separaten Messspule und Stromspule verbunden sein und unter Verwendung des von der Messspule bereitgestellten Messsignals ein die Homogenität des untersuchten Rotorstabs als Teil des Rotors betreffendes Ergebnis für einen Nutzer bereitstellen. Vorteilhafterweise können dadurch von der Prüfvorrichtung erfasste Inhomogenitäten ausgewertet werden, um gegebenenfalls entsprechende Parameter im Herstellungsprozess des Rotors abändern zu können oder einen Fehler und/oder eine Lage des Fehlers in einem Rotor zu erkennen.According to a further embodiment, the testing device can include an evaluation device which can be designed to detect and/or identify at least one inhomogeneity in the rotor using the measurement signal. For example, the evaluation device can be connected to the coil unit or a separate measuring coil and current coil for signal transmission and, using the measuring signal provided by the measuring coil, can provide a result for a user relating to the homogeneity of the rotor bar being examined as part of the rotor. Advantageously, inhomogeneities detected by the test device can be evaluated in order to be able to change corresponding parameters in the manufacturing process of the rotor, if necessary, or to detect a fault and/or a position of the fault in a rotor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, um die Inhomogenität unter Verwendung des Messsignals und einer an der Stromspule eingeprägten Stromstärke zu erfassen. Beispielsweise kann die Auswerteeinrichtung unter Verwendung eines die Stromstärke repräsentierenden Stromsignals und des von der Messspule bereitgestellten Messsignals einen Vergleich zwischen der in die Prüfvorrichtung eingeprägten Stromstärke und der von der Messspule erfassten Stromstärke durchzuführen und Unstimmigkeiten zwischen diesen beiden Werten als Inhomogenitäten im Rotor zu erfassen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine präzise Auswertung beziehungsweise ein präzises Erfassen von Inhomogenitäten ermöglicht werden.According to a further embodiment, the evaluation device can be designed to detect the inhomogeneity using the measurement signal and a current intensity impressed on the current coil. For example, the evaluation device can use a current signal representing the current intensity and the measurement signal provided by the measuring coil to carry out a comparison between the current intensity impressed into the test device and the current intensity detected by the measuring coil and to detect discrepancies between these two values as inhomogeneities in the rotor. Advantageously, this enables a precise evaluation or a precise detection of inhomogeneities.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Jocheinheit zumindest teilweise ein Paket von Blechen umfassen. Beispielsweise kann die Jocheinheit teilweise oder vollständig aus Elektroblech oder auch eventuell aus Sinterblech gefertigt sein. Das hat den Vorteil, dass Feldlinien des Magnetfelds sehr gut geführt werden können, Messergebnisse verstärkt und der Einfluss des Prüfkopfes minimiert werden können.According to a further embodiment, the yoke unit can at least partially comprise a stack of metal sheets. For example, the yoke unit can be made partially or completely from electrical sheet metal or possibly also from sintered sheet metal. This has the advantage that field lines of the magnetic field can be guided very well, measurement results can be amplified and the influence of the probe can be minimized.

Zudem wird ein Verfahren zum Prüfen der Homogenität eines Teils eines Rotors vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens einer Variante der zuvor vorgestellten Prüfvorrichtung und eines Rotors umfasst. Zudem umfasst das Verfahren einen optionalen Schritt des magnetischen Kontaktierens des Rotors mittels der Magnetflussflächen der Prüfvorrichtung und einen Schritt des Erzeugens eines Magnetflusses in der Prüfvorrichtung, wobei der Magnetfluss durch einen Teil des Rotors geführt wird, um die Homogenität des Teils des Rotors zu prüfen.In addition, a method for testing the homogeneity of a part of a rotor is presented, the method comprising a step of providing a variant of the testing device presented above and a rotor. In addition, the method includes an optional step of magnetically contacting the rotor using the magnetic flux surfaces of the testing device and a step of generating a magnetic flux in the testing device, the magnetic flux being guided through a part of the rotor in order to test the homogeneity of the part of the rotor.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous if the program is on a computer or a device is performed.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines virtuellen Schwingkreises zur Erläuterung der Funktionsweise einer Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Prüfen der Homogenität eines Teils eines Rotors gemäß einem Ausführungsbeispiel.

The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic representation of a virtual resonant circuit to explain the functioning of a test device according to an embodiment;
2 a schematic representation of a test device according to an embodiment;
3 a schematic representation of a test device according to an embodiment;
4 a schematic representation of a test device according to an embodiment; and
5 a flowchart of a method for checking the homogeneity of a part of a rotor according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines virtuellen Schwingkreises 100 zur Erläuterung der Funktionsweise einer Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der hier gezeigten Darstellung ist lediglich beispielhaft ein Schwingkreis 100 in Form eines Schaltkreises gezeigt, der zum Einprägen eines Magnetflusses eines Teils eines in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Rotors mittels einer nachfolgend beschriebenen Prüfvorrichtung anwendbar bzw. modellierbar ist Der Schaltblock und Kondensator können auch durch Stromquelle jeglicher Art ersetzt werden. Hierbei bildet lediglich beispielhaft ein Kondensator 105 an einer Spule 110 zusammen mit dem Widerstand 115 in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Rotorstab und der Induktivität des Rotors und der Prüfvorrichtung einen Schwingkreis 100. Anstiegsgeschwindigkeit und Impulsantwort verschiedener Ladungsmengen geben Aufschluss über Parameter des Schwingkreises 100, aus denen somit die Homogenität des Teils des Rotors, hier beispielsweise eine Stabporosität eines Leiter- bzw. Rotorstabs als Teil des Rotors ermittelt werden kann. 1 shows a schematic representation of a virtual oscillating circuit 100 to explain the functioning of a test device according to an embodiment. The illustration shown here shows an oscillating circuit 100 in the form of a switching circuit, which can be used or modeled for impressing a magnetic flux on part of a rotor described in the following figures using a test device described below. The switching block and capacitor can also be powered by any power source kind to be replaced. Here, by way of example only, a capacitor 105 on a coil 110 forms an oscillating circuit 100 together with the resistor 115 described in the following figures and the inductance of the rotor and the test device Amounts of charge provide information about parameters of the resonant circuit 100, from which the homogeneity of the part of the rotor, here for example a bar porosity of a conductor or rotor bar as part of the rotor, can be determined.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Prüfvorrichtung umfasst eine Jocheinheit 205 zum Führen eines Magnetflusses, wobei die Jocheinheit 205 lediglich beispielhaft ein Joch 207 mit einem verbindenden Bauteil 210 aufweist, an dem in diesem Ausführungsbeispiel jeweils ein erster Schenkel 215 und ein zweiter Schenkel 220 annähernd rechtwinklig zum verbindenden Bauteil 210 angeordnet sind. Dabei weist der erste Schenkel 215 an einer vom verbindenden Bauteil 210 abgewandten Seite eine erste Magnetflussfläche 225 auf und der zweite Schenkel 220 weist eine zweite Magnetflussfläche 230 auf. Beide Magnetflussflächen 225, 230 sind ausgebildet, um einen magnetischen Kontakt mit einem Teil eines Rotors 235 aufzunehmen bzw. einen magnetischen Fluss von der Jocheinheit 205 in einen Teil des Rotors 235 einzuleiten. Denkbar ist auch noch die Verwendung einer in der 2 nicht dargestellten Einheit, um einen gleichbleibenden Abstand zwischen dem Testkopfelementen, die hier aus Polschuhe ausgebildet sein können, und dem Rotor zu gewährleisten, beispielsweise bei einer Messung mit Drehung des Rotors In diesem Ausführungsbeispiel ist zudem am ersten Schenkel 215 eine Stromspule 240 zum Induzieren und Steuern des Magnetflusses in der Jocheinheit 205 durch Einprägen eines Stromflusses in die Stromspule 240 angeordnet. An dem zweiten Schenkel 220 und damit lediglich beispielhaft im Wesentlichen parallel zur Stromspule 240 ist eine Messspule 245 angeordnet, die ausgebildet ist, um eine Änderung des Magnetflusses in der Jocheinheit 205 zu messen und ein entsprechendes Messsignal bereitzustellen. In der hier gezeigten Darstellung ist die Prüfvorrichtung 200 in einer Kontaktposition dargestellt, in der die Magnetflussflächen 225, 230 an einer Oberfläche 247 eines Trägerelements 250 des Rotors 235 anliegen. Dabei ist seitens des Rotors 235 zwischen den Magnetflussflächen 225, 230 ein lediglich beispielhaft mittels Druckguss in eine Rotornut 252 eingegossener Rotorstab 255 angeordnet. Lediglich beispielhaft weist der Rotorstabs 255 eine Inhomogenität 260 in Form eines Lufteinflusses auf. Die Prüfvorrichtung 200 ist ausgebildet, um in dieser Kontaktposition die Inhomogenität 260 mittels eines Magnetflusses sowie der Messspule 245 zu erfassen. 2 shows a schematic representation of a test device 200 according to an embodiment. The testing device comprises a yoke unit 205 for guiding a magnetic flux, the yoke unit 205 having a yoke 207 with a connecting component 210, merely by way of example, on which in this exemplary embodiment a first leg 215 and a second leg 220 are arranged approximately at right angles to the connecting component 210 . The first leg 215 has a first magnetic flux surface 225 on a side facing away from the connecting component 210 and the second leg 220 has a second magnetic flux surface 230 . Both magnetic flux surfaces 225, 230 are designed to make magnetic contact with a part of a rotor 235 or to introduce a magnetic flux from the yoke unit 205 into a part of the rotor 235. It is also conceivable to use one in the 2 unit, not shown, to ensure a constant distance between the test head elements, which can be formed here from pole shoes, and the rotor, for example when measuring with rotation of the rotor. In this exemplary embodiment, there is also a current coil 240 on the first leg 215 for inducing and controlling of the magnetic flux in the yoke unit 205 by impressing a current flow in the current coil 240 is arranged. A measuring coil 245, which is designed to measure a change in the magnetic flux in the yoke unit 205 and to provide a corresponding measuring signal, is arranged on the second leg 220 and thus essentially parallel to the current coil 240, merely by way of example. In the illustration shown here, the testing device 200 is shown in a contact position in which the magnetic flux surfaces 225, 230 are in contact with a surface 247 of a carrier element 250 of the rotor 235. In this case, on the rotor 235 side, between the magnetic flux surfaces 225, 230 there is arranged a rotor bar 255 cast into a rotor groove 252 by means of die casting, for example only. By way of example only, the rotor bar 255 has an inhomogeneity 260 in the form of an air inflow. Testing device 200 is designed to detect inhomogeneity 260 in this contact position by means of a magnetic flux and measuring coil 245 .

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Prüfvorrichtung 200 entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen 2 beschriebenen Prüfvorrichtung, mit dem Unterschied, dass die Jocheinheit 205 der Prüfvorrichtung 200 in diesem Ausführungsbeispiel einen Testkopf 300 umfasst, der zusammen mit dem Joch 207 die Jocheinheit 205 bildet. Der Testkopf 300 ist lediglich beispielhaft von dem Joch 207 lösbar ausgebildet, um einen Austausch des Testkopfs 300 zu ermöglichen. Zudem ist der Testkopf 300 in diesem Ausführungsbeispiel verstellbar mit dem Joch 207 verbunden, wodurch sowohl ein Winkel zwischen dem Testkopf 300 und dem Joch 207, als auch ein Abstand zwischen dem Joch 207 und dem Rotor 235 variierbar ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Testkopf auch einstückig mit dem Joch ausgeformt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist zum magnetischen Kontaktieren des Rotors 235 ein erstes Testkopfelement 305 des Testkopfs 300 in einem flachen bzw. stumpfen Winkel von lediglich beispielhaft etwa 120 Grad zum ersten Schenkel 215 angeordnet und ein zweites Testkopfelement 310 ist in einem gleichermaßen flachen bzw. stumpfen Winkel von lediglich beispielhaft etwa 120 Grad zum zweiten Schenkel 220 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Magnetflussflächen 225, 230 an einer dem Joch 207 abgewandten Seite des Testkopfs 300 angeordnet, wobei lediglich beispielhaft das erste Testkopfelement 305 die erste Magnetflussfläche 225 und das zweite Testkopfelement 310 die zweite Magnetflussfläche 230 umfasst. Die Testkopfelemente 305, 310 sind dabei lediglich beispielhaft einander zuläufig ausgerichtet, wodurch ein Abstand zwischen den Magnetflussflächen 225, 230 kleiner ist als ein Abstand zwischen den Schenkeln 215, 220. Auch kann einer Oberfläche der Magnetflussflächen 225, 230 gekrümmt ausgeformt sein, um einen möglichst engen Kontakt der Testkopfelemente 305, 310 an den Rotor 235 zu ermöglichen. 3 shows a schematic representation of a test device 200 according to a further exemplary embodiment. The testing device 200 shown here corresponds or is similar to that in the previous one 2 described test device, with the difference that the yoke unit 205 of the test device 200 in this embodiment includes a test head 300, which forms the yoke unit 205 together with the yoke 207. The test head 300 is designed to be detachable from the yoke 207, merely by way of example, in order to enable the test head 300 to be exchanged. In addition, the test head 300 is adjustably connected to the yoke 207 in this exemplary embodiment, as a result of which both an angle between the test head 300 and the yoke 207 and a distance between the yoke 207 and the rotor 235 can be varied. In another embodiment, the test head can also be formed in one piece with the yoke. In this exemplary embodiment, a first test head element 305 of the test head 300 is arranged at a shallow or obtuse angle of, for example, approximately 120 degrees to the first leg 215 for magnetically contacting the rotor 235, and a second test head element 310 is at an equally shallow or obtuse angle of arranged at about 120 degrees to the second leg 220, merely by way of example. In this exemplary embodiment, the magnetic flux surfaces 225, 230 are arranged on a side of the test head 300 facing away from the yoke 207, with the first test head element 305 comprising the first magnetic flux surface 225 and the second test head element 310 comprising the second magnetic flux surface 230, just by way of example. The test head elements 305, 310 are aligned towards one another, merely by way of example, as a result of which a distance between the magnetic flux surfaces 225, 230 is smaller than a distance between the legs 215, 220. A surface of the magnetic flux surfaces 225, 230 can also be curved in shape in order to to allow close contact of the test head elements 305, 310 to the rotor 235.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Prüfvorrichtung 200 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen 2 und 3 beschriebenen Prüfvorrichtung. Lediglich beispielhaft umfasst die Jocheinheit 205 der Prüfvorrichtung 200 in diesem Ausführungsbeispiel ein lediglich beispielhaft als Paket von Elektroblechen ausgebildetes Joch 207 und einen verstellbar am Joch 207 angeordneten Testkopf 300 zum magnetischen Kontaktieren des Rotors 235. In der hier gezeigten Darstellung ist die Prüfvorrichtung 200 in betriebsbereitem Zustand und in einer Kontaktposition mit dem Rotor 235 dargestellt. Hierfür liegen die am Testkopf 300 der Jocheinheit 205 angeordneten Magnetflussflächen 225, 230 an einer Oberfläche 425 eines Trägerelements 250 des Rotors 235 an, wobei seitens des Rotors 235 ein in einer Rotornut 252 eingegossener Rotorstab 255 mit einer Inhomogenität 260 zwischen den Magnetflussflächen 225, 230 angeordnet ist. Lediglich beispielhaft lässt sich die am Joch 207 der Jocheinheit 205 angeordnete Stromspule 240 mittels einer Beaufschlagungseinrichtung 400 mit einer variierbaren Stromstärke beaufschlagen. Dabei ist die Beaufschlagungseinrichtung 400 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um Stromimpulse zu verwenden, um beispielsweise die als virtueller Schwingkreis Prüfvorrichtung 200. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Beaufschlagungseinrichtung 400 auch ausgebildet sein, um die Stromspule 240 mit Gleichstrom und zusätzlich oder alternativ Wechselstrom zu beaufschlagen und zusätzlich oder alternativ einen Frequenzsweep zu induzieren. In dem hier dargestellten Betriebszustand der Prüfvorrichtung 200 ist mittels der Beaufschlagungseinrichtung 400 und der Stromspule 240 ein Magnetfluss 405 in der Jocheinheit 205 steuerbar. Der Magnetfluss 405 ist in dem hier dargestellten betriebsbereiten Zustand der Prüfvorrichtung 200 von der Jocheinheit 205 durch die ersten Magnetflussfläche 225 in einen Teil des Rotors 235 und hier um den Rotorstab 255 geleitet, sowie durch die zweite Magnetflussfläche 230 zurück in die Jocheinheit 205. Mit anderen Worten umschließt der magnetische Fluss also teilweise oder komplett die Rotornut 252, um den Stabstrom im Rotorstab 255 zu erhöhen oder zu verändern. Dabei bildet die Stromspule 240 zusammen mit dem Rotorstab 255 und der Induktivität des Rotors 235 und der Jocheinheit 205, die auch als Messkopf bezeichnet werden kann, einen Schwingkreis. Anzumerken wäre hierbei, dass ein Schwingkreis nur bei Stoßspannung verwendet oder modelliert werden kann, bei Gleichstrom oder Wechselstrom wird ein Schwingkreis nicht benötigt. Mittels der am Joch 207 angeordneten Messspule 245 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Messen sowohl des Magnetflusses 405 als auch einer Änderung des Magnetflusses 405 in der Jocheinheit 205 ermöglicht, wobei die Messspule 245 ausgebildet ist, um ein die Homogenität des erfassten Teils des Rotors 235 repräsentierendes Messsignal 410 an eine Auswerteeinrichtung 415 bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung 415 ist lediglich beispielhaft ausgebildet ist, um unter Verwendung des Messsignals 410 und der an der Stromspule eingeprägten Stromstärke eine Inhomogenität 260, die beispielsweise durch eine Pore oder einen Fremdkörper gebildet ist, in dem Rotorstab 255 zu erfassen. Die Anstiegsgeschwindigkeit und die Impulsantwort verschiedener Ladungsmengen (die beispielsweise den magnetischen Fluss abbilden) des beispielhaft modellierten virtuellen Schwingkreises geben dabei Aufschluss über diesen Schwingkreis und somit über die Homogenität, die sich beispielsweise als Stabporosität auszeichnet. Durch die Schwingkreisantwort sind also Informationen über die Güte des Rotorstabes 255, die ungefähre Lage der Porosität und/oder Informationen über die Güte eines Steges 420 bei geschlossenen Rotornuten erhältlich. Zudem ist eine Messung der Homogenität des Teils des Rotors 235 sowohl im stehenden als auch im drehenden Zustand des Rotors 235 möglich, wodurch weitere Messeinflüsse, wie beispielhaft Konzentrizität oder Rundheit des Rotors 235, eliminierbar sind. 4 shows a schematic representation of a test device 200 according to an embodiment. The testing apparatus 200 illustrated here corresponds or is similar to that in the previous ones 2 and 3 test device described. Merely as an example, the yoke unit 205 of the test device 200 in this exemplary embodiment comprises a yoke 207, which is designed as a package of electrical steel sheets, and a test head 300 that is adjustably arranged on the yoke 207 for magnetically contacting the rotor 235. In the representation shown here, the test device 200 is in the ready-to-operate state and shown in a contact position with rotor 235 . For this purpose, the magnetic flux surfaces 225, 230 arranged on the test head 300 of the yoke unit 205 are in contact with a surface 425 of a carrier element 250 of the rotor 235, with a rotor bar 255 cast in a rotor groove 252 being arranged on the rotor 235 side with an inhomogeneity 260 between the magnetic flux surfaces 225, 230 is. Solely as an example, the current coil 240 arranged on the yoke 207 of the yoke unit 205 can be activated by means of a Beauf apply impact device 400 with a variable current. Application device 400 in this exemplary embodiment is designed to use current pulses, for example to test device 200 as a virtual resonant circuit. In another exemplary embodiment, application device 400 can also be designed to apply direct current and additionally or alternatively alternating current to current coil 240 and additionally or alternatively to induce a frequency sweep. In the operating state of the testing device 200 shown here, a magnetic flux 405 in the yoke unit 205 can be controlled by means of the application device 400 and the current coil 240 . In the operational state of the testing device 200 shown here, the magnetic flux 405 is conducted from the yoke unit 205 through the first magnetic flux surface 225 into a part of the rotor 235 and here around the rotor bar 255, and through the second magnetic flux surface 230 back into the yoke unit 205. With others In other words, the magnetic flux partially or completely encloses the rotor slot 252 in order to increase or change the bar current in the rotor bar 255 . The current coil 240 forms an oscillating circuit together with the rotor bar 255 and the inductance of the rotor 235 and the yoke unit 205, which can also be referred to as a measuring head. It should be noted here that an oscillating circuit can only be used or modeled in the case of impulse voltage; an oscillating circuit is not required for direct current or alternating current. In this exemplary embodiment, the measuring coil 245 arranged on the yoke 207 makes it possible to measure both the magnetic flux 405 and a change in the magnetic flux 405 in the yoke unit 205, with the measuring coil 245 being designed to generate a measuring signal representing the homogeneity of the detected part of the rotor 235 410 to an evaluation device 415. Evaluation device 415 is configured, merely by way of example, to detect an inhomogeneity 260, which is formed, for example, by a pore or a foreign body, in rotor bar 255 using measurement signal 410 and the current intensity impressed on the current coil. The rate of rise and the impulse response of different amounts of charge (which, for example, represent the magnetic flux) of the exemplary modeled virtual oscillating circuit provide information about this oscillating circuit and thus about the homogeneity, which is characterized, for example, as rod porosity. Information about the quality of the rotor bar 255, the approximate position of the porosity and/or information about the quality of a web 420 when the rotor slots are closed can therefore be obtained through the resonant circuit response. In addition, it is possible to measure the homogeneity of the part of the rotor 235 both when the rotor 235 is stationary and when it is rotating, which means that further measuring influences, such as concentricity or roundness of the rotor 235, can be eliminated.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Prüfen der Homogenität eines Teils eines Rotors gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 600 umfasst einen optionalen Schritt 605 des Bereitstellens einer Prüfvorrichtung und eines Rotors. Lediglich beispielhaft handelt es sich bei der hier bereitgestellten Prüfvorrichtung um eine Prüfvorrichtung, wie sie in den vorangegangenen 2 bis 4 beschrieben wurde. Dabei ist die Geometrie der Prüfvorrichtung der des Rotors angepasst, um ein direktes magnetisches Kontaktieren des Rotors zu erleichtern. Lediglich beispielhaft entspricht zudem eine Länge der Prüfvorrichtung einer Länge eines Blechpakets des Rotors. Die Verwendung einer Prüfvorrichtung, deren Länge der Länge eines Blechpakets des Rotors entspricht, bildet hierbei den Idealfall, es würde aber auch eine Variante einer Prüfvorrichtung mit kürzeren Prüfköpfen funktionieren. Des Weiteren umfasst das Verfahren 600 einen weiteren optionalen Schritt 610 des (magnetischen) Kontaktierens des Rotors mittels der Magnetflussflächen der Prüfvorrichtung. Schließlich umfasst das Verfahren 600 einen Schritt 615 des Erzeugens eines Magnetflusses in der Prüfvorrichtung, wobei der Magnetfluss durch einen Teil des Rotors geführt wird, um die Homogenität des Teils des Rotors zu prüfen. 5 6 shows a flow chart of a method 600 for checking the homogeneity of a part of a rotor according to an embodiment. The method 600 includes an optional step 605 of providing a test fixture and a rotor. By way of example only, the testing device provided here is a testing device as described in the preceding 2 until 4 was described. The geometry of the testing device is adapted to that of the rotor in order to facilitate direct magnetic contact with the rotor. A length of the testing device also corresponds to a length of a laminated core of the rotor, purely by way of example. The use of a test device, the length of which corresponds to the length of a laminated core of the rotor, is the ideal case, but a variant of a test device with shorter test heads would also work. Furthermore, the method 600 includes a further optional step 610 of (magnetically) contacting the rotor by means of the magnetic flux surfaces of the testing device. Finally, the method 600 includes a step 615 of generating a magnetic flux in the testing device, the magnetic flux being passed through a part of the rotor in order to test the homogeneity of the part of the rotor.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are only selected as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or in relation to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated and carried out in a different order from that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this can be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first Feature or has only the second feature.

BezugszeichenlisteReference List

100100: Schwingkreisresonant circuit
105105: Kondensatorcapacitor
110110: SpuleKitchen sink
115115: Widerstand Resistance
200200: Prüfvorrichtungtesting device
205205: Jocheinheityoke unit
207207: Jochyoke
210210: verbindendes Bauteilconnecting component
215215: erster Schenkelfirst leg
220220: zweiter Schenkelsecond leg
225225: erste Magnetflussflächefirst magnetic flux surface
230230: zweite Magnetflussflächesecond magnetic flux surface
235235: Rotorrotor
240240: Stromspulecurrent coil
245245: Messspulemeasuring coil
247247: Oberflächesurface
250250: Trägerelementcarrier element
252252: Rotornutrotor slot
255255: Rotorstabrotor bar
260260: Inhomogenität inhomogeneity
300300: Testkopftest head
305305: erstes Testkopfelement (Polschuh)first test head element (pole shoe)
305305: zweites Testkopfelement second test head element
400400: Beaufschlagungseinrichtungapplication device
405405: Magnetflussmagnetic flux
410410: Messsignalmeasurement signal
415415: Auswerteeinrichtungevaluation device
420420: Stegweb
600600: Verfahrenprocedure
605605: Schritt des Bereitstellensstep of providing
610610: Schritt des (magnetischen) KontaktierensStep of (magnetic) contacting
615615: Schritt des Erzeugensstep of creating

Claims

Testing device (200) for testing a rod porosity of a rotor (235) of an electrical machine, the testing device (200) comprising the following features: a yoke unit (205) for guiding a magnetic flux (405), the yoke unit (205) having two magnetic flux surfaces (225, 230) for magnetic contact with a support element 250 of the part of the rotor (235); at least one coil unit (240, 245) arranged on the yoke unit (205), which is designed to induce and/or control the magnetic flux (405) in the yoke unit (205) by injecting a current flow into the current coil (240) and which is also used for designed to measure the magnetic flux (405) and/or a change in the magnetic flux (405) in the yoke unit (205), the measuring coil (245) being designed to provide a measuring signal (410) representing the homogeneity of the part.

Test device (200) according to claim 1 , wherein the coil unit (240, 245) is formed as an integrated single coil or a current coil (240) for inducing and/or controlling the magnetic flux (405) in the yoke unit (205) and one of the current coil (240) separately arranged measuring coil (245) for measuring the magnetic flux (405) and / or a change in the magnetic flux (405) in the yoke unit (205).

Testing device (200) according to one of the preceding claims, wherein the yoke unit (205) has a test head (300) which together with a yoke (207) forms the yoke unit (205), the magnetic flux surfaces (225, 230) on one of the yoke (207) facing away from the test head (300) are arranged.

Test device (200) according to claim 3 , wherein the test head (300) is releasably and/or adjustably connected or connectable to the yoke (207).

Testing device (200) according to one of claims 3 or 4 , wherein at least part of the test head (300) is arranged at an angle of less than 180° with respect to a section of the yoke (207) facing the test head (300).

Testing device (200) according to one of claims 3 until 5 , The test head (300) having at least two test head elements (305, 310), each having one of the magnetic flux surfaces (225, 230).

Testing device (200) according to one of the preceding claims, having an application device (400) for applying a predefined and/or variable current intensity to the coil unit (240, 245).

Test device (200) according to claim 7 , wherein the loading device (400) is designed to load the coil unit (240, 245) with a current with variable frequencies, with a current pulse and/or using an oscillating circuit.

Testing device (200) according to any one of the preceding claims, with an evaluation te device (415), which is designed to detect and / or detect at least one rod porosity of the rotor (235) of an electrical machine using the measurement signal (410).

Test device (200) according to claim 9 , wherein the evaluation device (415) is designed to detect the inhomogeneity using the measurement signal (410) and on the coil unit (240, 245) impressed current.

Testing device (200) according to one of the preceding claims, wherein the yoke unit (205) partially or completely comprises a stack of metal sheets or has a powder composite material.

Method (600) for testing a rod porosity of a rotor (235) of an electrical machine using a provided testing device (200) according to one of the preceding claims, wherein the method (600) comprises at least the following step (615): Generating (615) a magnetic flux (405) in the test device (200), the magnetic flux (405) being passed through a part of the rotor (235) in order to test the homogeneity of the part of the rotor (235).

Method (600) according to claim 12 , with a step of testing, wherein in the step of testing a measurement signal (410) is detected by the coil unit (240, 245) and the measurement signal (410) is evaluated for testing, in particular the measurement signal (410) with regard to a penetration depth of a magnetic field in the rotor (235), a parameter of a web in the rotor (235) and/or a parameter of a surface of the rotor (235).

Computer program that is set up to at least step (615) of the method (600) according to claim 12 or 13 execute and/or control.

Machine-readable storage medium on which the computer program Claim 14 is saved.