DE1267325B

DE1267325B - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Schraegungswinkels von in geschlossenen Nuten angeordneten Laeuferstaeben eines Kaefiglaeufers

Info

Publication number: DE1267325B
Application number: DE19641267325
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Helmut Ploeger; Dipl-Ing Englmar Wenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-11-03
Filing date: 1964-11-03
Publication date: 1968-05-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Schrägungswinkels von in geschlossenen Nuten angeordneten Läuferstäben eines Käfigläufers Der Schrägungswinkel der Läuferstäbe von Käfigläufern beeinflußt wesentlich das Sattelmoment, das Kippmoment und die Erwärmung sowie die schwingungstechnischen und akustischen Eigenschaften der Motoren. Der vorgeschriebene Wert des Schrägungswinkels muß bei der serienmäßigen Läuferfertigung mit einer vorgegebenen Toleranz eingehalten werden.
Dies setzt eine genaue Prüf- und Meßmethode für den Schrägungswinkel voraus.
Die Messung des Schrägungswinkels ist schwierig bei Kurzschlußläufern mit vollständig geschlossenen Läufernuten, da die einzelnen Stäbe nicht sichtbar sind. In diesem Fall müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden, um den Verlauf der Stäbe sichtbar zu machen, beispielsweise derart, daß an den Endflächen oder an den Kurzschlußringen des Läufers Meßmarken angebracht werden. Die an den Endflächen und Kurzschlußringen vorgenommenen Winkelmessungen sind aber in der Regel nicht sehr genau, so daß unter Umständen große Meßfehler auftreten.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Läuferstäbe mit einem Strom durchflutet werden und das durch den Stabstrom aufgebaute Magnetfeld zur Anzeige des Stabverlaufes herangezogen wird. Die Auswertung erfolgt in der Weise, daß ein mit einer Anzeigevorrichtung versehener Elektromagnet über die Läuferoberfläche längs der vermeintlichen Schränkungsrichtung geführt wird. Man kann aber auch den Magneten festhalten und den Läufer an ihm vorbeibewegen. Dieses bekannte Verfahren setzt also eine aufwendige Vorrichtung voraus, ist außerdem ungenau und erfordert einen erheblichen Zeitaufwand, so daß es für das Prüfen von Läufern in der Serienfabrikation nicht besonders geeignet ist. Die Auswertung kann auch in der Weise erfolgen, daß über einen stromdurchfluteten Läufer ein Band geführt wird, auf das Eisenteilspäne gestreut werden, welche das Kraftfeld der Läuferstäbe sichtbar machen. Auch dieses bekannte Verfahren ist aufwendig und umständlich und läßt eine genaue Winkelbestimmung nicht zu.
Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zum Messen des Schrägungswinkels von in geschlossenen Läufernuten angeordneten Läuferstäben eines Käfigläufers, bei dem die Läuferstäbe mit Strom durchflutet werden und das durch den Stabstrom aufgebaute Magnetfeld zur Anzeige des Stabverlaufes herangezogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren zu schaffen, mit dem der Schrägungswinkel auf einfache Weise mit hinreichender Genauigkeit mit elektrischen Meßmitteln gemessen und kontrolliert werden kann. Erfindungsgemäß wird der Verlauf des Stabes durch gleichzeitige Messung des durch den Stabstrom aufgebauten Feldes an mehreren voneinander entfernt liegenden Stellen bestimmt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht gemäß der Erfindung darin, daß mindestens zwei Meßköpfe längs einer Geraden verstellbar angeordnet und so geschaltet sind, daß die Summe oder Differenz ihrer Ausgangsspannungen ein Maximum bzw. Minimum ergibt, wenn beide vom gleichen Magnetfeld ein und desselben Stabes beeinflußt sind. Die Verbindungsgerade zwischen den Meßköpfen liegt dann radial parallel zum gemessenen Läuferstab, und der Winkel zwischen dieser Geraden und der Läuferachse ist ein Maß für den Schrägungswinkel. Dieser kann in üblicher Weise auf optischem Wege gemessen werden.
Als Meßköpfe können bei Durchflutung mit Gleichstrom Hallgeneratoren oder magnetfeldabhängige ohmsche oder induktive Widerstände verwendet werden. Als Meßköpfe können in bekannter Weise auch Ringkernspulen mit Luftspalt benutzt werden, wenn die Läuferstäbe mit Wechselstrom durchflutet werden.
An Stelle von mehreren Meßköpfen kann auch ein einzelner Meßkopf vorgesehen sein, der einen gestreckten Leiter enthält, dessen vom Stabfeld induzierte Spannung immer dann ein Maximum erreicht, wenn seine Achse zur Stabachse parallel liegt.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung des Grundprinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig.2 eine Anordnung zur Messung des Schrägungswinkels an einem Käfigläufer mittels zweier Meßköpfe, F i g. 3 eine Anordnung zur Messung mittels eines gestreckten Leiters.
Mit 1 ist der zu messende Läuferstab bezeichnet.
Über dem Stab 1 sind zwei Meßköpfe 2 und 3 angeordnet, die in Reihe mit einem Anzeigegerät4 geschaltet sind. An den Stab 1 sind Stromzuleitungen 5 gelegt, die beispielsweise mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Wechselstromquelle verbunden sind. Der Stab 1 wird also von einem Wechselstrom durchflutet, der ein in Achsrichtung des Stabes verlaufendes Magnetfeld ausbildet Dieses Magnetfeld wird mit den als offene Ringkernspulen ausgebildeten Meßköpfen 2 und 3 gemessen. Die Meßköpfe 2 und 3 werden in bezug auf die Stabachse so lange hin- und herbewegt, bis sich ein maximaler Spannungswert im Anzeigegerät4 ergibt. Die Verbindungslinie der Meßköpfe 2 und 3 liegt dann parallel zur Stabachse.
Die Meßköpfe 2 und 3 sind auf einem gemeinsamen Träger verschiebbar so angeordnet, daß die Trägerachse gleich der Verbindungslinie der Meßköpfe ist.
Fig.2 zeigt die Anwendung des in F i g. 1 dargestellten Meßprinzips zur Messung des Schrägungswinkels eines Käfigläufers. Von dem Käfigläufer ist nur ein Stab 1 gezeichnet. Dieser Stab wird zusammen mit den anderen Stäben von einem Gleich- oder Wechselstrom durchflutet. Zu diesem Zweck sind die nicht näher bezeichneten Stirnringe des Käfigläufers mit den Leitungen 5 der Stromquelle verbunden. Zur Messung des Schrägungswinkels werden nun die beiden Meßköpfe2 und 3 so lange verstellt, daß die Summe bzw. Differenz der Ausgangsspannungen ein Maximum bzw. Minimum ergibt. In diesem Fall liegen die beiden Meßköpfe 2 und 3 in einer Radialebene des Stabes. Der Schrägungswinkel kann dann an einem Meßinstrument abgelesen werden.
F i g. 3 zeigt eine Meßanordnung bei Verwendung eines einzelnen gestreckten Leiters 6, der so lange verstellt wird, daß die in ihm vom Stabfeld induzierte Spannung das Maximum erreicht. In diesem Fall liegt der Leiter 6 in einer Radialebene des Stabes 1.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Messen des Schrägungswinkels von in geschlossenen Läufernuten angeordneten Läuferstäben eines Käfigläufers, bei dem die Läuferstäbe mit Strom durchflutet werden und das durch den Stabstrom aufgebaute Magnetfeld zur Anzeige des Stabverlaufes herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Stabes durch gleichzeitige Messung des durch den Stabstrom aufgebauten Feldes an mehreren voneinander entfernt liegenden Stellen bestimmt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Meßköpfe längs einer Geraden verstellbar angeordnet und so schaltbar sind, daß die Summe oder die Differenz ihrer Ausgangsspannungen gebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchflutung der Läuferstäbe mit Gleichstrom die Meßköpfe Hallgeneratoren oder magnetfeldabhängige ohmsche oder induktive Widerstände enthalten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchfiutung der Läufer stäbe mit Wechselstrom als Meßköpfe Ringkernspulen mit Luftspalt verwendet sind.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner Meßkopf vorgesehen ist, der einen gestreckten Leiter enthält, in welchem vom Stabfeld eine Wechselspannung induziert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 556 171; Zeitschrift »Elektric«, 14 (1960), H. 12, Beilage »Elektrofertigung«, S. 91.