DE2534343A1

DE2534343A1 - Verfahren und vorrichtung zum pruefen von gleichstrommotoren insbesondere bei der fabrikationsendkontrolle

Info

Publication number: DE2534343A1
Application number: DE19752534343
Authority: DE
Inventors: Edward H Abbott; Robert L Johnstone
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1976-02-26
Also published as: GB1461725A; CA1040263A; JPS5610865B2; DE2534343C2; US3947764A; JPS5144209A; NL7509039A

Description

Patentanwälte 25343 A3

Dipl.-Ing. V. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

Frankfurt an Main Staufenstraße 36

Ford-Verke AG
5 K ö 1 η 21
Ottoplatz 2

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Gleichstrommotoren insbesondere bei der Fabrikationsendkontrolle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Prüfen von Gleichstrommotoren insbesondere bei der- Fab— rikiti onsendkontrolle.

Gl^ichrtromotoren, und zv/ar insbesondere permanentmagnet!— sehe Gleichstrommotoren v/erden herkömmlich mit Bremsdynamo— ire⁺em geprüft. Für eine solche Prüfung in der Großserien— fertigung ist eine Spanneinrichtung erforderlich, um den Motor sicher zu halten und in genaue Fluchtung mit einer Dreh— irorentkupplung zu bringen. Die Drehmomentkupplung verbindet die Abtriebsvelle des Motors mit einer Drehmomentbremse, die^k dar-u dient, die Abtriebsvelle des Motors mit einem bestimmten Drehmoment zu belasten. Außerdem müssen Mittel vorgesehen sein, um den Kotorklemmen Spannung zuzuführen und diese zu rcessen. Auch ist ein elektronisches Zählwerk erforderlich, um die Kotordrehzahl zu messen und anzuzeigen. Ein Ampereme ter vird benötigt, um die Stromaufnähme des geprüften Motor« anzuzeigen. Typischerweise sind alle diese Komponenten in

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einem Gehäuse untergebracht, und jeder zu prüfende Motor muß in die Spanneinrichtung eingespannt und mit der Drehmomentkupplung verbunden werden. Die Motorklemmen werden elektrisch an die Stromversorgung im Gehäuse angeschlossen, die eine bestirnte Klemmenspannung zu den Motorklemmen liefert. Die Ausgangswelle des Kotors wird dann mit einem der normalen Kotordrehung entgegengesetzt gerichteten bestimmten Moment belastet. Die maximale Stromaufnähme des Motors wird gemessen, ebenso wie Drehzahl der Antriebswelle. Wenn die Strom— aufnahme und die Drehzahl innerhalb bestimmter Grenzen liegen, die für den zu prüfenden Motor festgesetzt sind, wird der Motor abgenommen und die Prüfung ist beendet. Ein vollständiger Bremsdynamoneter—Prüfzyklus im Rahmen einer Großserienfertigung erfordert zwischen zehn und zwölf Sekunden, weshalb bei großer Fertigungsleistung mehrere derartige Prüfstande mit entsprechend vielen Bedienungspersonen vorgesehen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Prüfen von Gleichstrommotoren, insbesondere permanentmagnetischen Gleichstrommotoren zu schaffen, die eine wesentliche Herabsetzung der Prüfzeit bringen.

Erfir.dungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, daß sich dadurch auszeichnet, diß der zu prüfende Fotor ohne Last zunächst für ein erstes bestimmtes Zeitintervall an eine konstante Spannung angeschlossen wird und die Motorstroimufnahme für zumindest einen Teil dieser Zeitdauer unter Erzeugung eines Signals gemessen wird, wein der Strom "nhrw! *iesee Tntervallteils unter einem vorbestimmten Wert absinkt, daß daraufhin durch den Motor während einen zweiten bestimmten Zeitintervalls ein konstanter Strom geleitet r-ird und für zumindest einen Teil dieses zweiten Zeitintervalls der Spannungsabfall am Motor unter Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals gemessen wird, renn der Spannungsabfall am Motor am Ende dieses Intervallteils einen Wert außerhalb eines vorbestimmten Spannungs-

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erreicht, und cKS dnrs Auftreten des ersten und/oder ^r elektrischen Signals als Kriterium für einen des geprüften rotors in ein wahrnehmbares Signal um- ***ird.

Fine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich dementsprechend aus durch eine erste elektrische Frergieouelle zur Lieferung einer korstanten Spannung, eine _rt.._e-i4-_e elektrische Energiequelle zur Lieferung eines konrt°.n^en Stroms, erste Sclnltungsmittel zum Anschluß des zu prüfenden ITotors an die KonstantSpannungsquelle, zweite Schaltungsmittel zum l'essen der Fotorstroirmufnahme während iersen Anschluß an die Konstantspannungsquelle und zum Erzeugen eines ersten elektrischen Signals, venn die Motor— stror^ufnahme Ehrend wenigstens eines Teils des ersten 7eitintervills unter einen vorbestimmten Wert absinkt, drit te Schaltungsmittel zum Anschluß des zu prüfenden Motors an die Konstantstronn-urlle mit konstanter liotorstromaufnahme ^wTl^vrend eines zweiten vorbestimmten ZeitintervalIs, vierte Schnltungsmittel zum dessen der T.'Otorklemmenspannung "Ehrend wenigstens eines Teils des zweiten Zeitintervalls und zum Erzeugen eines zweiten elektrischen Signals, wenn die rotorkleranpnspnnnung am Ende dieses Tntervallteils aus— serhclb eines vorbestimmten Spannungsbereichs liegt, sowie !'ittel zur Umwandlung des ersten und/oder zweiten elektrischen Signals in ein wahrnehmbares Ausschuß -Anzeigesignal".

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Blockschaltbild eines Gerätes zum Prüfen von permanentmagnetischen Gleichstrommotoren,

Fig. 2 das Schaltbild^Konstantspannung- und Konstantstrom-Energieversorgung eines permanentmagnetischen Gleichctronnotors unter Prüfung, eines Stromsensors und eines Teils des in Fig. 1 in Blockform gezeigten Konstantspannung/Konstantstrom-Umschalters,

A^: e
Fig. 3 Elektrische Schaltung eines Zeitgeberkreises und des restlichen Teils des in Fig. 1 in Blockform gezeigten Konstantspannungs-ZKonstantstrom-Umschalters,

Fig. 3A eine Einzelheit der Schaltung nach Fig. 3»

Fig. 4- die elektrische Schaltung des in Fig.iin Blockform gezeigten Konstantspannungs-Vergleichers,

Fig. 5 die elektrische Schaltung des in Fig. Λ in Blockform gezeigten Konstantstrom-Vergleichers und

Fig. 6 die Schaltung der in Fig. Λ in Blockform gezeigten ^wAbnahme-/Ausschuß^M-Anzeige. .

In Fig. 1 ist mit 10 ein elektrisches Blockschaltbild zur Verwendung bei der tJberprüfung eines permanentmagnetischen Gleichstrommotors gezeigt. Das Schaltbild 10 umfasst eine Konstantspannungs-Versorgung 12 und eine Konstantstromversorgung 14. Die Konstantspannungs-Versorgung 12 liefert

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eine konstante Spannung über einen Stromsensor 16 und einen Konstantspannung-ZKonstantstrom-Uinschalter 18 zu den Klemmen eines unter Prüfung befindlichen permanentmagnetischen Gleichstrommotors 20. Die Konstantstrom-Versorgung 14 ist über den Konstantspannungs-ZKonstantstrom-tJmschalter 18 an den geprüften Motor 20 angeschlossen und bewirkt, daß ein konstanter Strom durch den Motor 20 fließt, wenn dieser über den Konstant^pannungs-ZKonstantstrom-ümschalter 18 an die KonstantStrom-Versorgung 14 angeschlossen ist.

Der Stronsensor 16 liefert ein Signal zu einem Konstantcpannun^s-Vergleicher 24. Das Ausgangssignal des Konstantspannungs-Vergleichers wird einer Äbnahme-/Ausschuß-Anzeige 26 zugeführt. Ein Konstantstromvergleicher 28 ist derart angeschlossen, daß der ein Spannungssignal gleich oder proportional dem Spannungsabfall an den Motorklemmen erhält. Das Ausgangssignal des Konstantstromvergleichers wird gleichfalls der Annahme-/Ausschuß-Anzeige 26 zugeführt. Ein Zeitgeber 22 steuert den Betrieb der KonstantstroE-Yernorgung 14, des Konstantspannungs-ZKonstantstrom-Urcschalters 18, des Konstantspannungs-Vergleichers 24, des Konstantstrom-V^rgleichers 28 und der Annahme-/Ausschuß-Anseige 26.

Im Betrieb der vorbeschriebenen Schaltung wird zunächst die von der Konstantspannungs-Versorgung 12 gelieferte konstante Spannung über dem Konstantspannungs-ZKonstantstrom-UiEschalter 18 den Klemmen des zu prüfenden permanentmagnetischen Gleichstrommotors 20 zugeführt. Diese konstante Spannung liegt für ein erstes Zeitintervall am Motor an. Der Konstantspannungs-Vergleicher 24 vergleicht während dieses ersten Zeitintervalls ein zum Stromfluß durch den Motor proportionales Spannungssignal mit einer vorbestimmten Bezugsspannung· V/enn zu irgendeinem Zeitpunkt während des ersten Zeitintervalls der Stromfluß durch den Motor unter den von der vorbestimmten Bezugsspannung

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bestimmten Wert absinkt, wird ein Speicher innerhalb des Vergleichers 24 wirksam und speichert ein elektrisches Signal als Kennzeichen, daß dieses Absinken aufgetreten ist. Aa Ende des ersten Zeitintervalls wird schließlich der Konstantspannungs-/Konstantstrom-Uin^£5chalter vom Zeitgeber 22 veranlasst, die Konstantstrom-Versorgung vom Motor 20 abzuschalten. Der zuvor drehende Motor kann damit zum Stillstand kommen.

Der Zeitgeber 22 schaltet dann den Konstantspannungs-/ Konstantstrom-Umschalter 18 derart um, daß der zu prüfende Motor 20 an die Konstantstrom-Versorgung 14 angeschlossen wird und ein konstanter Strom durch ihn fließt. Sobald die Spannung an den Klemmen des Motors 20 einen Schwellenwert erreicht hat, beginnt ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall anzulaufen, während welchem der Konstantstrom-Vergleicher 28 die Spannung an den Klemmen des Motors 20 überwacht. Wenn am Ende dieses zweiten ZeitIntervalls die Klemmenspannung des Motors außerhalb einen vorgegebenen Spannungsbereich liegt, d. h., wenn die Spannung an den Klemmen des Motors unterhalb eines ersten oder oberhalb eines zweiten Spannungsniveaus liegt, dann bringt der Konstantstrom-Vergleicher 28 einen darin befindlichen Speicher dazu, ein elektrisches Signal festzuhalten, wenn es die Tatsache kennzeichnet, daß die Klemmenspannung am Ende des zweiten vorbestimmten Zeitintervalls außerhalb dieses Bereiches lag. Der Zeitgeber 22 veranlasst dann die Abnahme-/Ausschuß-Anzeige 26, die an die Speicher in den Vergleichern 24 und 28 angeschlossen ist, anzuzeigen, ob der geprüfte Motor brauchbar ist oder zurückgehen sollte. Dadurch wird der Prüfzyklus vervollständigt, und es kann dann ein anderer permanentmagnetischer Gleichstrommotor geprüft werden. Die erforderliche Gesamtzeit zum Prüfen eines permanentmagnetisehen Gleichstrom-Kleinmotors

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vom Bruchteil einer Pferdestärke beträgt dabei typischerweise" 900 ms, . was in auffälligem Gegensatz zu dem 10-12 see. steht, die für die Dynanometer-Prüfung eines reichen Motors erforderlich sind. Darüberhinaus erfordert das erfindungsgemäße Prüfverfahren nicht, daß die Welle des Motors über eine Drehmomentkupplung an eine Bremse angeschlossen wird, sondern die Motorvielle kann vielmehr frei drehen.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen detailierte Schaltbilder der einzelnen in Fig. 1 in Blockform gezeigten Gerätebestandteile. In diesen Figuren sind verschiedene Teile der elektrischen Schaltungen von gestrichelten Linien umrahmt, und die Bereiche innerhalb der gestrichelten Linien sind mit Bezugszeichen entsprechend denen für die Blöcke in Fig.1 bezeichnet.

Aus Fig. 2 lässt sich ersehen, daß die Konstantspannungsversorgung 12 aus einem marktüblichen Gleichstrom-Netzteil 30 (Modell 6268 B eines bekannten amerikanischen Herstellers)iEit den gezeichneten Klemmenverbindungen besteht. Dem Netzteil 30 wird über die Eingangsklemmen L 1 und L 2 Wechselspannung aus dem Netz zugeführt. Die Klemmen A 5» A 6 und A 7 des Netzteiles 30 sind miteinander verbunden, ebenso die Klemmen A 2 und A3·

An die Klemmen B+ und B- des Netzteiles 30 sind Leitungen ^2 bzw 34 angeschlossen. Leitung 32 führt über einen Eelaiskontakt CR 3-1 und eine Leitung 36 zu der einen Klemme 38 des zu prüfenden Motors 20. Im Betrieb des Motors ist die Klemne 38 positiv in Verhältnis zu ihrer anderen Klemme 40. Die Klemme 40 ist über eine Leitung 42 an Masse angeschlossen und über Leitungen 44 und 46 mit einem Stromshunt 48 verbunden. Der Stromshunt 48 bildet den Stromsensor 16, und der an ihm auftretende Spannungsabfall ist

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:;re':t proportional deir. durch den Motor 20 fließenden Strom, wenn an dessen Klemmen 38 und 40 eine konstante Spannung anliegt. Die Leitung 34 verbindet die negative Klemme des Strcrrshunts 48 mit JtY Klemme des Gleichstrom-Netzteiles ?C. Vorzugsweise wird der Stromshunt 48 bei einem Strom /cn 50 mA einen Spannunrrabfall von etwa 100 mV an seinen Xlerrnen hervorbringen. Signalleitungen 5^- und 56 gehen von der negativen bzw positiven Klemme des Stromshunts 48 ab und führen das mV-Signal am Stromshunt dem Spannungsvergleicher 24 zu.

Eine Leitung 50 verbindet die negative Klemme 40 des Motors 20 mit der Klemme 5- des Netzteiles 30, und eine Leitung 52 verbindet die positive Klemme 38 des Motors 20 bei geschlossenem Relaiskontakt CR 3-1 mit der S+ Klemme des Netzteiles 30. Das Netzteil 30 hält an seinen Klemmen S+ und S-eine konstante Spannung. Die Spannung kann mit

liilfe eines veränderlichen Widerstandes 51 eingestellt wer-•'ί'Λ , der zwischen der Klemme A3 und der Klemme S- anger?':.!orren ist. Die Konstantstrom-Versorgung 14 enthält eir. -:ar>tübliches Netzteil 58 (Modell 6268 B einer be- >or.r:ten amerikanischen Herstellerin), welches als Konstantrtrorü-Versorgung geschaltet ist, d.h. seine Klemmen A 6 und A 7 sind miteinander verbunden, ebenso seine Klemmen S+ und 3+, seine Kimmen B- und S- und seine Klemmen A 1, A2 und A J. Eine Leitung 60 ist an die Klemme B+ des ITetzteiles 58 angeschlossen. Die Leitung 60 führt über eine Leitung 62, eine normalerweise geschlossenen Relaiskontakt CR 5-1 und eine Leitung 64 zur Klemme B- des Netzteiles 58. Eine Leitung 66 verbindet die Leitung 64 mit der von der negativen Klemme 40 des Motors 20 ausgehenden Leitung 44 und die Energieversorgungsleitung 60 ist über eine Leitung 68, einen normalerweise geschlossenen Relaiskontakt CR 4—1 und eine Leitung 70 mit'an die positive

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Klemme 38 des Motors 20 angeschlossenen Leitung 36 verbunden. An die positive Klemme 40 des Motors 20 ist ferner über die Leitung 44 eine Signalleitung 72 angeschlossen, und ebenso geht von der positiven Klemme 38 des Motors 20 eine Signalleitung 74 aus. Auf diese Weise erscheint die Spannung an den Klemmen 38 und 40 des Motors 20 an den Signalleitungen 72 und 74, die zu dem Konstantstrom-Vergleicher 38 führen·

Die Relaiskontakte CR 3-1, CR 4-1 und CR 5-1 bilden einen Teil des Konstantspannungs-ZKonstantstrom-Umschalters 18 und sind deshalb von gestrichelten Linien 18a umschlossen. Der übrige Teil des Konstantspannungs-ZKonstantstrom-Unschalters 18 ist in Fig. 3 wiedergegeben und dort mit 18b bezeichnet.

Die Konstantstrom-Versorgung 14 enthält eine Leitung 76, die an die Klemme A 7 des Konstantstrom-Netzteiles 58 angeschlossen ist, sowie ferner einen normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tB 1-3 und eine Leitung 78, die zur Klenr.e A 4 des Konstantstrom-Netzteiles 58 führt. Ein veränderlicher Widerstand 79 ist zwischen die Leitungen 76 üni 78 geschaltet und dient zum Einstellen des vom Netzteil 53 erzeugten konstanten Stromflusses. Die Klemmen L1 und L2 des Netzteiles 58 sind an die Wechselstrom-Netzspannung angeschlossen.

Der Zeitgeber 22 und der Teil 18 b des Konstantspannungs-/ Konstantstrom-Umschalters sind in Fig. 3 gezeigt· Diese. Schaltungsteile werden mit +24 V-Gleitspannung an den Leitungen 80 und 82 versorgt. Die Versorgungsleitung 80 ist positiv gegenüber der Leitung 82, die an TIasse-potential liegt. Ein Steuerrelais CR 1 ist in Reihe mit einem handbetätigten Schalter 84 zwischen den Versorgungsleitungen

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80 und 82 geschaltet. Eine Feldvernichtungs-Diode 86 lie^t parallel zu dem Steuerrelais CR 1. Das Steuerrelais CR 1 betätigt die Relaiskontakte CR-fH, CR1-2 und CR 1-3.

Der Relaiskontakt CR 1-1 verbindet die positive Versorgungsleitung 80 mit einer Spannungs-Versorgungsleitung 88· Ein erster Zeitverzögerungskreis 91 ist über eine Leitung 106 an die Versorgungsleitung 88 und über eine Leitung 108 an die Versorgungsleitung 82 angeschlossen. Das Ingangsetzen des ersten Zeitverzögerungskreises 91 wird durch das öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes CR 1-2 gesteuert, der zwischen den Zeitverzögerungskreis 91 und die Masseleitung 82 geschaltet ist. Der Zeitgeber 22 enthält ferner einen zweiten Zeitverzögerungskreis 92, einen dritten ZeitVerzögerungskreis 93> einen vifften Zeitverzögerungskreis 9^, einen fünften Zeitverzögerungskreis 95 und einen sechsten Zeitverzögerungskreis 96. Der zweite Zeitverzögerungskreis 92 wird durch das öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes t£M-1 in Gang gesetzt, der dritte Zeitverzögerungskreis 93 durch öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontakts tD2-1, der vierte Zeitvergröserungskreis durch öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes CR 2-1, der fünfte Verzögerungskreis durch öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes tD 4-1 und der sechste Verzögerungskreis durch öffnen eines normalerweise geschlossenen Relaiskontaktes tD 5-1-

Alle Zeitverzögerungskreise 91, 92, 93, 9^» 95 und 96 sind identisch. Fig. 3A zeigt den Aufbau des Verzögerungskreises 91 in Einzelnen. Der Verzögerungskreis 91 erhält seine positive Spannung über die Versorgungsleitung 88 und eine Leitung 106, Ein Widerstand 101 ist mit einer seiner Klem-

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r.en an die Leitung 106 und mit seiner anderen Klemme an die Katode einer Zenerdiode 103 angeschlossen. Die Anode der Zenerdiode 103 ist über die Leitung 108 mit der Masseleitung 182 verbunden. Auf diese Weise tritt an der von der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 101 und der Zenerdiode 103 abgehenden Leitung 105 eine geregelte Spannung auf. Der Abgriff 107 eines veränderlichen Widerstandes 109 ist an die Leitung 105 angeschlossen, und der veränderliche Widerstand 105 ist in Reihe mit einem Widerstand 111 und einem Zeitgeber-Kondensator 113 an die Leitung 108 angeschlossen. Die zwischen dem Widerstand 111 und dem Kondensator 113 gebildete Verbindung ist üccr einen Widerstand 117 an dem normalerweise geschlossenen Relaiskontakt CR 1-2 außerhalb des Zeitgeberkreises angeschlossen. Ferner ist die Verbindungsstelle 115 mit den: Emitter einer Doppelbasisdiode 119 verbunden. Die eine Basiselektrode 121 der Diode 119 ist über einen Widerstand 123 an die Masseleitung 108 angeschlossen. Die zweite Basis 125 der Diode 119 ist über einen Widerstand 127 nit der Leitung 105 verbunden. Die Basis 129 eines silizium-gesteuerten Gleichrichters 131 ist mit der ersten Basiselektrode 121 der Doppelbasis-Diode 119 verbunden. Die Katode dei silizium-gesteuerten Gleichrichters 131 ist an die Leitung 108 angeschlossen, und seine Anode ist über eine Relaisspule tD 1 mit der Leitung 106 verbunden. Eine Feldvernichtungs-Diode 133 liegt parallel zur Relaisspule tD 1.

Im Betrieb des Zeitverzögerungskreises nach Fig. 3 A überbrückt der normalerweise geschlossene Relaiskontakt CR 1-2 den Zeitgeber-Kondensator II3 und bewirkt dessen Entladung. Wenn der Relaiskontakt CR 1-2 offen ist, lädt die geregelte Versorgungsspannung an der Leitung 105 den Kondensator 113 über die Widerstände 109 und 111 auf. Die Geschwindig-

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keit r:it welcher der Kondensator 113 aufgeladen wird, ist .'.urch die Größe des Widerstandes 109 bestimmt, welche einstellbar ist. Wenn der Kondensator 113 auflädt, steigt die Ejsnnurg der Verbindungsstelle 115 auf eine Höhe, auf welcher die Z-itter-Basis 1-Verbindung der Doppelbases-Diode vorwärts vorgespannt ist. Dies führt zur Erzeugung eines prritiven Spannungssignoles an der Steuerelektrode 129 dec siIisium-gesteuerten Gleichrichters I3I und macht diesen zwischen Anode und Katode leidend. Dadurch wird die Relaisspule tD 1 erregt.

Die Eelaisspule tD 1 steuert die Relaiskontakte tD 1-1, tD 1-2 und tD 1-3· Ib. ähnlicher Weise hat der zweite Verzögerungskreis 92 eine Relaisspule tD 2, welche Relaiskontakte tD 2-1, tD 2-2 und tD 2-3 steuert. Der dritte Verzögerungskreis 93 hat eine Relaisspule tD 3» welche Relair.kontakte tD 3-1 und tD 3-2 steuert. Der vierte Verzcgerungskreis hat eine Relaisspule, welcher Relaiskontakte tD 4-1 und tD 4-2 steuert. Der fünfte Verzögerungskreis 95 hat eine Relaisspule tD 5» welche Relaiskontakte tD 5-1, tD 5-2 und tD 5-3 steuert. Schließlich hat der sechste Verzögerungskreis 96 eine Relaisspule tD 6, welche einen Relaiskontakt tD 6-1 steuert.

Die Zeitverzögerungskreise 91 bis 96 sind jeweils so ausgebildet, daß sie eine vorbestimmte Zeitverzögerung zwischen ihrer Ansteuerung und der Errgegung ihrer Relais liefern· Diese vorbestimmten Zeitperioden, die in Fig. 3 im Einzelnen angegeben sind, werden zur Steuerung des Prüfungsablaufs bei einem permanentmagnetischen Kleinmotor ähnlich derArt verwendet, wie er als Heiz- oder Klimagebläsemotor in einen Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt. Natürlich können auch andere Verzugszeiten für die Prüfung anderer Gleichstrommotoren oder ebenso Motoren derselben Art, Jedoch

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unterschiedlicher Ausführung ausgewählt werden.

In Fig. 2 enthält der Teil 18 b des Konstantspannungs-/ Konstant ε trom-TJnischalt er s parallelgeschaltete Relaisnpulen CH3 und CR 4 mit Feldvernichtungs-Dinden 100 und 102. Diese Parallelschaltung liegt in Reihe mit einem normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 2-2 und e:r;e:n r.or~erlweise offenen Relaiskontakt CR 1-3· Ferner ist eine parallel zur Feldvernichtungs-Diode 104 geschsltete Relaisspule CR 5 in Reihe mit einem normalerweise geöffneten Relaiskontakt tD 3-1 und einem normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 6-1 geschaltet.

Tr. Betrieb der Prüfschaltung 10 wird der zu prüfende Motor 20 erregt, und die Prüfung wird durch Schließen den handbetätigten Schalters 84 eingeleitet. Das Schließen des Schalters 84 führt zum Erregen des Steuerrelais CR 1, wodurch der normalerweise offene Relaiskontakt CR 1-1 schließt und Gleichspannung der Versorgungsleitung 88 und den verschiedenen Zeitverzögerungskreisen 91 bis 96 zuführt. Der Relniskontakt CR 1-2 wird geöffnet, und der erste Zeitversögerungskreis 91 von 150 ms Dauer wird dabei in Gang gesetzt. Der Relaiskontakt CR 1-3 schließt und erregt die Relaispule CR 3· Die Erregung der Relaisspule CR 3 führtizum Schließen des normalerweise offenen Relaiskontakts CR 3-1 (Fig. 2), und es wird an die Klemmen 38 und 40 des zu prüfenden Motors 20 eine konstante Spannung von der Eonstantspannungs-Versorgung 12 herangeführt. Die Konstantstrom-Versorgung 14 ist demgegenüber vom Motor 20 abgetrennt, weil das Steuerrelais CR 4 zusammen mit dem Steuerrelais CR 3 erregt wird und der normalerweise geschlossene Relaiskontakt CR 4-1 in dem Konstantspannungs-/ Konstantstron-Umschalter 18 A geöffnet wird.

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TT-ich ier Zeitverzögerung von 150 ms der, ersten Zeitverzörerur.£Cr:rc-ises 91 wird dessen Relais tD 1 erregt, und der norr.nlerweise geschlossene Relaiskontakt tD 1-1 wird geöffnet. Dies führt zun Ingangsetzen des Zeitintervalls im zweiten Zeitvergrößerungskreis 92. Weiterhin werden die normalerweise geschlossenen Relaiskontakte tD 1-2 (Fig. 4) und tD1-3 (Fig. 2) geöffnet. Das Öffnen des Relaiskontaktes tD 1-3 bewirkt das Fließen eines konstanten Stromes von der. Konstantstrom-Netzteil 58 über den normalerweise geschlossenen Relaiskontakt CR 5-1· Dies ist erforderlich, da mit sich Strom auf seinen konstanten Wert aufbauen kann, bevor dieser den Motor zugeführt wird. Das öffnen des Relaiskontaktes tD 1-2 lässt den Eingang 162 eines NAND-Gatters 160 (Fig.4) auf ein hohes (positives) Logik-Spannungspotential als Ergebnis der Verbindung seines Eingangs über einen Hochziehwiderstand 154 mit einer +12 V-Gleitspannungs-Versorgungsleitung 158 bringen. Der andere Eingang 164 zum NAND-Gatter 160 befindet sich schon auf hohem Logik-Niveau, weil der Relaiskontakt tD 2-3 offen ist_: und dieser Eingang 164 über einen Hochziehwiderstand 156 an der Versorgungsleitung 158 liegt. Als Ergebnis hiervon tritt am Ausgang 16S des NAND-Gatters 160 ein niedriges oder 0-Logiksignal auf. DiesesAusgangssignal wird durch einen Inverter 168 umgekehrt, und das resultierende hohe Logiksignal, das an der Leitung 170 erscheint, wird dem einen Eingang eines NAND-Gatters 172 zugeführt. Auf diese Weise befindet sich der Eingang 170 zum NAND-Gatter 172 für die 50 ms-Verzugszeit des zweiten Zeitverzögerungskreises auf hohem Spannungs-Niveau. Der andere Eingang 174 zum NAND- . Gatter 172 wird vom Kollektor eines Transistors 144 versorgt.

Der Transistor 144 ist Teil einer Verstärkerschaltung, welche lineare Betriebsverstärker 110, 112 und 114 umfasst. Die negative Leitung J?4 vom Stromshunt 48 ist über einen

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Eir.j^n-nv.'id erstand 122 mit dein negativen Eingang des BetrictFYerctärkers 110 verbunden. Die positive Leitung Z-"- vor. Strcmshunt 48 ist an Masse potential geführt. Die positiven Eingänge zu den Verstärkern 110, 112 und 114 lier~en über eine Leitung 120 an Kassepotential. Ein Rückkcprlurgswiderstand 124 verbindet den Ausgang des Verstäerkers 110 mit dessen negativen Eingang, und die Größe dieses Rückkopplungswiderstandes und der Eingangswiderstar.d 122 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgewählt, daß eine Verstärkung von 100 für den Verstärker 110 auftritt. Die an die +15 V Gleit spannungskiemme angerchloscene Leitung 116 und die an die -15 V Gleitspannungsklerrse angeschlossene Leitung 118 liefern die notwendige Versorgungsspannung für die Betriebsverstärker.

Der Ausgang des Verstärkers 110 ist über einen Eingangswiderstand 116 mit dem negativen Eingang zum Verstärker 112 verbunden. Ein Rückkopplungswiderstand 128 ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers 112 und dessen negativen Eingang geschaltet. Die Widerstände 126 und 128 sind gleich groß und liefern eine Verstärkung um das einfache für den Verstärker 112. Der Ausgang des Verstärkers 112 igt über einen Eingangswiderstand 1JO an äen negativen Eingang des Verstärkers 114 gelegt. Der negative Eingang zum Verstärker 114 ist ferner über einen Eingangswiderstand 132 mit dem Abgriff 134 eines Potentiometers 136 verbunden. Eine Klemme des Potentiometers 136 liegt an Kasse, und seine andere Klemme ist über einen Widerstand 138 mit einer an die +15 V Gleit-. spannungsklemme angeschlossenen Leitung 140 verbunden. Die Leitung 140 ist ferner über einen Widerstand 142 mit dem Eolektor des Transistors 144 verbunden. Der Emitter des Transistors 144 liegt an Masse, und seine Basis

ist^einen Strombegrenzungswiderstand 146 und eine Abblock-

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diode 148 nit dem Ausgang des Verstärkers 114 verbunden. Eine Anne:" rrelampe 152 ist an den Kollektor des Transistors 1^4 angeschlossen und über einen Widerstand 150 mit der +5 V Sleitspannungs-Versorgungsleitung 148 verbunden.

Während desjenigen Zeitabschnittes der Prüfung, in welchem die konstante Spannung von der Konstantspannungs-^Versorgung 12 den zu prüfenden Notor 20 zugeführt wird, überwacht der Stror.nhunt 48 den vom Motor aufgenommenen Strom. Der Stromphunt 48 ist ein 50 Ampere/ 100 mV-Sensor, der eine linear auf den ihn durchfließenden Strom bezogene Spannung liefert. Beispielsweise würde eine Motorstromaufnahme von 5 Ampere einen Spannungsabfall von 10 mV an den Leitungen 56, 54, die den Eingang zum Betriebsverstärker 110 bilden, hervorrufen. Der Betriebsverstärker 110 verstärkt dieses Spannungssignal und kehrt es um. Dadurch würde beispielsweise bei einer Spannung von -10 mV an der Signalleitung 54 im Verhältnis zur positiven Signalleitung 56 das Ausgangssignal des Betriebsverstärkers 110 +1 V mit Bezug auf die an Masse lieceride positive Leitung 56 sein, indem der Verstärker oine Spannungsverstärkung um das 100-fache liefert. Der Einfach-Verstärker 112 kehrt das Signal an der Ausgangsleitung des Verstärkers 110 derart um , daß im vorerwähnten Ausführungsbeispiel das Ausgangssignal des Verstärkers 112 -1 V in Bezug auf die Signalleitung 56 beträgt·

Das Ausgangssignal vom Verstärker 112 wird über den Eingangswiderstand 130 der regativen Eingangs klemme des Verstärkers 114 zugeführt. Der Abgriff 134 des Potentiometers 136 hat ein Bezugspotential, das positiv gegenüber Masse ist unddem negativen Eingang des Verstärkers 114 über den Widerstand 132 zugeführt wird. Wenn das Ausgangs» signal des Betriebsverstärkers 112 unter Masse^otential um einen Betrag liegt, der größer als derjenige Betrag ist,

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ur. welchen der Abgriff 134 des Potentiometers oberhalb Masce potential liegt, dsnn ist der negative Eingang zum Verrrärker 11* negativ im Verhältnis zu dessen positiven Eingang und der Verstärker 114 liefert an seinem Ausgang ein positives Spannungssignal, das eine Größe nahe dem +15 V Gleichspannungspotential des Verstärkers erreicht. Dierre^ positive Spannungssignal am Ausgang des Verstärkers 114 rpir.nt die Diode 1*8 in Vorwärtsrichtung vor und liefert 3-3sis-Eniitter-Stron zum Transistor 144, der dann in reiner. KoDektor-Ernitter-Ausgangspf ad leitend gemacht wird. Dies erzeugt im wesentlichen Nasse^potential an der an die Verbindungsstelle zwischen dem Kolektor des Transistors 144 und dem Widerstand 142 angeschlossenen Leitung 174. Die Anzeigelampe 152 leuchtet demzufolge auf, und es wird ein Niedrigspannurtgssignal der Leitung 174 dem Eingang des IiAND-Ga tters 172 zugeführt. Wenn das Ausgangsnign.il von Betriebsverstärker 112, das negativ und in seiner Größe proportional der Größe des aufgenommenen IVtorstromes ist, kleiner ist als die Bezugsspannung nr. Abgriff 134 des Potentiometers 136, dann ist das Ausgniyrigrial des Verstärkers 114 negativ, und die Diode wird umgekehrt vorgespannt, und der Transistor 144 sperrt in reinem Kollektor-Emitter-Ausgangspfad. In diesem Fall erlischt die Anzeigelampe 152, und die Leitung 174 zum Eingang des NAND-Gatters 172 kommt auf hohes Logik-Niveau. Somit ist ein hohes Logik-Niveau an der Leitung 174 kennzeichnend für einen vom Motor 20 aufgenommenen und vom Stromshunt 48 gemessenen Strom,der kleiner ist als das durch die Einstellung des Potentiometerabgriffs134- vorbestimmten Bezugssignal·

Der in der linken oberen Ecke in Fig. 4 eingezeichnete Stromverlauf über der Zeit gibt die Stromaufnahme eines einwandfreien Motors während des Eonstantspannungs-Abschnitte

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■:1er Prüfung wieder. Nachdem sich der Strom aufgebaut hat und der Relaiskontakt tD 1-2 geöffnet hat, befindet sich der Eingang 170 zum NAIiD-Gatter 172 auf hohem Logik-Spannungsniveau für 50 ms entsprechend dem Zeitverzug des zweiten Zeitverzögerungskreises 92. Wenn während dieser 50 ms das Logik-Spannun^sniveau an der Eingangsleitung 174 zum NAITD-Gatter 172 so hoch wird, daß es an ζ eigt, da3 der von Motor aufgenommene Strom kleiner als der vom Potentiometer 1?6 vorbestimmter Bezugswert liegt, dann erhält der Ausgang 156 des NAND-Gatters 172 ein niedriges Lo^ik-Spannungsniveau, das durch den Inverter 178 in hohes Logik-Spannungsviveau umgekehrt wird. Ein hohes Spannungsniveau am Ausgang des Inverters 178 erzeugt einen positiven Impuls an der Steuerelektrode 182 eines Speichers mit einem silizium-gesteuerten Gleichrichter 184. Impuls-bildende Kondensatoren 180 und 186 werden aufgeladen, hierauf jedoch wieder entladen, wenn das Ausgangssignal des Inverters 178 von neuem auf Niedrig-Niveauspannung zurückkehrt. Die Diode 1RB schafft einen Entladewej für den Kondensator 180.[D^r positive Impuls an der Steuerelektrode 182 zun steuerbaren Gleichrichter 184 macht diesen zwischen Anode und Katode leidend. Dadurch erreicht die Leitung 192 im wesentlichen Massepotential aufgrund des Stromflusses von der Spannungsversorgungsleitung 158 durch den normalerweise offenen Relaiskontakt CR 1-4, der bei der Erregung der Relaisspule GR 1 über den Widerstand 190 und den steuerbaren Gleichrichter 184 zur Masseleitung 56 fließt. Der Speicher mit dem siliziumgesteuerten Gleichrichter 184 wird dadurch leitend,und es tritt an der Leitung 192 ein Niedrigspannungssignal auf, wenn der vom Kotor 20 aufgenommene Strom unter die vorbestimmte Bezugsspannung wahrend des 50 ms -Intervalls des zweiten Verzögerungskreises 92 fällt. Der siliziumgesteuerte

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Gleichrichter 184 bleibt bis zum Ende Prüfzyklus leitend, Venr. der vom Motor aufgenommene Strom nicht unter den ν ζ rte st irrsten Wert absinkt, wird der silizium-gesteuerte Gleichrichter 184 nicht erregt. Am Ende der zweiten Vcrr.örerunrszeit schließt der Rulaiskontakt tD 2-3 und führt ein niedriges Logiksignal an die Eingangsstelle 16- zum ITAIID-Gatter 160. Dies resultiert in einem niedrigen Logiksignal an der Leitung 1/0 zum NAND-Gatter 172 urA verhindert anschließend, daß ein niedriges Logiksigr.-il an der Aueganrrleitung 176 des NAND-Oatters 172 auftritt. Dadurch wird ein Ansteuern des silizium gesteuerten Gleichrichters 184 verhindert, sowie der Relaiskor.taVt tD 2-3 geschlossen hat«jDie Erregung des Relais tD 2 signalisiert nicht nur das Ende des 50 ms-Konstantspannuncs-Abschnittes des Prüfzyklus, sondern öffnet auch den normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 2-1 zur Einleitung der dritten Verzögerungszeit. In diesem Zeitpunkt wird der normalerweise geschlossene Relaiskontakt tD 2-2 geöffnet, und die Helaisspulen. CR 3 und CR 4 werden entregt. Dies führt zum öffnen des Relaiskontaktes CR 3-1 (Fig. 2) und damit der Abtrennung des geprüften Motors 20 von »'Konstant spannungs-Versorgung 12. Der Relaiskontakt CR 4-1 köhrt in seine normalerweise geschlossene Stellung zurück. Das öffnen des Relaiskontaktes CR 3-1 unterbricht die Spannungsversorgung zum Motor 20 und lässt dessen Läufer zum Stillstand kommen,bevor der Konstantstron-Abschnitt des Prüfzyklus beginnt. Der geschlossene Relaiskontakt GR 4-1 schließt dann den Stroinpfad zur. Motor 20 für die Konstant stromprüfung. Wenn der normalerweise geschlossene Relaiskontakt CR 5-1 geöffnet wird, vermag sich ein Stromfluß von der Konstantstromversorgung 14 zum Motor 40 auszubilden. Dieser Stromfluß zum Motcrry%.TeÖlleitungen 60 und 68, den geschlossenen

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CR 4-1, die Leitung 36 sowie die Leitungen 4--Ί,ae und 64. Sobald dor Eelaiskontakt CR 5-1 öffnet und einen konstanten Stromfluß in den ^otor fließen lässt, ist die Zeitdauer, die der Motorstrom zum ansteigen auf einen konstanten Wert benötigt, minimal und kann als konstant für eine gegebene Motorfamilie angesehen werden.

An Ende des dritten ZeitIntervalls von 50 ms, welches das Zeitintervall für die LeistungsVersorgung ist, erregt der dritte Zeitverzögerungskreis 93 die Relaisspule ti) 3. Der normalerweise offene Relaiskontakt tD 3-1 schließt und gestattet einen Strorafluß durch die Relaisspule CR (Fig. 3)»Eer normalerweise geschlossene Relaikontakt CR 5-1 (Fir. 2) öffnet und lässt den konstanten Strom von der Kor-stantstrom-VersorgurE 14 durch den zu prüfenden Motor 20 fließen. Der Motorläufer beginnt unter der konstanten Stromabnahme zu drehen, und die Motorspannung steigt von Null aus an. Die Klemmenspannung erscheint an den Signalleitur-gen 7^· und ?2 und bildet das Eingangssignal zum Konstantstrom-Vergleicher 28, der in Fig. 5 gezeigt ist.

Die Kotorspannung zwischen den Signalleitungen 7^ und wird durch parallele Widerstände 200, 202 und 204 und einen damit in Reihe liegenden Widerstand 208 geteilt. Die zwischen der Parallelschaltung der Widerstände 202 und 204 und dem Widerstand 208 gebildete Verbindungsstelle 206 ist über einen Eingangswiderstand 210 an den negativen Eingangeines Betriebsverstärkers 212 angeschlossen. Der positive Eingang zu diesem Betriebsverstärker liegt an Massepotential, welches gleichzeitig das Potential der Signalleitung 72 ist. Der Verstärker 212 ist über eine Leitung 220 an eine Versorgungsspannung von -15 V Gleichspannung und' über eine Leitung 222 an eine Versorgungsspannung von +15 V Gleichspannung angeschlossen.

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Ein Widerstand 214- ist mit einer seiner Klemmen an den n^ritiven Eingang zum Verstärker 212 und mit seiner anderen Klenge an den Abgriff des Potentiometers 216 angeschlossen. Die eine Klemme des Potentiometers 216 lie^t an Masse^otential, und seine andere Klemme ist über einen Widerstand 218 mit der -15 V Gleichspannungs-Vercorr^ungsklemrae verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 212 ist über eine Abblock-Diode 224 und einai Stronbegreibungswiderstand· 226 an die Basis eines Transistors anrerchlossen. Der Emitter des Transistors 228 an Masse und sein Kollektor ist über einen Hochziehwiderstand an eine + 5 V Gleichspannungsquelle angeschlossen. Eine Leitung 232 verbindet die zwischen dem Widerstand 230 und dem Kollektor des Transistors 228 gebildete Verbindung mit der Versorgungsspannungs-Klemme eines Inverters 234.

Ein Widerstand 235 ist mit einer Klemme an die + 5 V Gleichspannungsquelle angeschlossen und liegt mit seiner anderen Klemme über einen normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 3-2 an Masse. Die zwischen dem Widerstand 235 und diesem. Relaikontakt gebildete Verbindung ist der Eingang zum Inverter 234-· Der Ausgang des Inverters 234- ist über ein Steuerrelais CR 2 an eine +2A- V Gleichspannungsquelle angeschlossen. Eine Feldvernichtungsd: ode 238 liegt parallel zur Relaisspule CR 2.

Die Aufgabe der vorbeschriebenen Schaltung besteht darin, eine niedrige Schwellenspannung an den Motorklemmen zu entdecken, die sicherstellt, daß konstantem Strom durch den Motor .vor dem Beginn eines genau bemessenen

fließt
ZeitintervallsV Zu diesem Zwecke führt das Potentiometer 216 über seinen Abgriff und den Widerstand 214 ein negatives 3ezu£sspannungssignal an den negativen Eingang des Verstärkers 212. Ein positives Signal proportional zur

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Kotorklei^nenspaxmung erscheint an der Verbindung 206 ur.d wird über den Eingangswiderstand 210 dem negativen Eingang des Verstärkers 212 zugeführt. Wenn die positive Cpinnung an der Verbindungsstelle 206 die negative Spannung aa Abgriff des Potentiometers 216 übersteigt, dann wird der negative Eingang zum Verstärker 212 stärker positiv als dessen an Kasse liegender positive Eingang, und der Ausgang des Verstärkers geht augenblicklich auf sein volles negatives Spannungsniveau. Dies spannt die Abblock-Diode 224, die den Transistor 228 schützt, rückwärts vor und ändert den zuvor leitenden Kollektor-Emitter-Aurgnngrpfad des Transistors 228 in seinen nichtleitenden Zustand. Venn dies geschieht, wird der Inverter 234 wirksam, weil er dann ein +5 V Gleichspannungs-Versorgungspotential an seiner Versorgungsklemne über den Hochziehwiderstand 230 erhält. Der Relaiskontakt tD 3-2 wird geöffnet, wenn die Relaisspule tD 3 im dritten Zeitverzögerungskreis 93 erregt wird. Dies wird erfolgt sein, bevor der Transistor 228 nichtleitend geworden ist, um dem Inverter 234 die Versorgungsspannung zuzuführen.. Wenn der Relaiskonta'-:t tD 3-2 öffnet, wird ein hohes Logikspannungssignal der Einging des Inverters 234 aufgegeben, und mit der Versorgungsspannung an der Leitung 232 wird das Ausgangssignal des Inverters ein Niedrigspannungs-Niveausignal. In diesem Zustand schafft der innere Ausgangskreis des Inverters 234 einen leitenden Pfad für den Stromfluß durch die Relais spule CE 2 von der + 24 V Gleit Spannungsquelle, an die sie angeschlossen ist. Auf diese Weise wird die Relaisspule CE erregt, wenn die Motorklemmenspannung eine vorbestimmte Niveauschwelle erreicht.

Die Erregung der Relaisspule CR 2 veranlasst den norma-' ' !erweise geschlossenen Relaiskontakt CR 2-1 (Fig. 3), zu

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zn öffnen und damit den vierten Zeitverzögerungskreis 94 in Gang zu setzen. Dieser Zeitverzögerungskreis erbringt ein Zeitintervall von 250 ms, -während welchem konstanter Strom durch den geprüften Motor 20 fließt.

Die Aufgabe der noch nicht im einzelnen beschriebenen Schaltung nach Fig. 5 besteht darin, zu bestimmen, ob die Klemmenspannung am geprüften Motor sich außerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs am Ende des vorbestimmten 250 ms-Zeitintervalls befindet oder nicht. Wenn die Ko torkle mn enspannung am Ende dieses Zeitintervalls unterhalb eines vorbestimmten ersten Wertes oder oberhalb eines vorbestimmten höheren zweiten Wertes liegt, dann erweist sich der geprüfte Motor als mangelhaft.

Die untere Grenze des ausgewählten Spannungsbereichs wird durch einen Betriebsverstärker 240 und dessen angeschlossene Schaltung bestimmt.

- . Der Verstärker

240 ist mit seinem positiven Eingarg über Leitungen 242, 244 und 2^-6 an die Massesignalleitung 72 von der negativen Klemme des geprüften Motors 20 angeschlossen. Ein der Kotorklemmenspannung proportionales Spannungssignal wird über eine an die Verbindungsstelle 206 angeschlossene Leitung 278 abgegriffen. Die Leitung 248 ist über einen Eingangswiderstand 250 mit dem negativen Eingang des Verstärkers 240 verbunden. Ein Widerstand 252 ist ebenso an dessen negativen Eingang sowie den Abgriff 254 eines Potentiometers 256 angeschlossen. Eine Klemme des Potentiometers 256 liegt an Masse, und seine andere Klemme ist über einen Widerstand 258 mit einer -15 V Gleidpspannungsquelle verbunden. Somit hat der Abgriff 254 des Potentiometers 256 eine voreingestellte negative Spannung, die über den Eingangswiderstand 252 dem negativen Eingang des

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Verstärkers 240 zugeführt wird. Der Verstärker 240 ist über eine Leitung 260 an eine +15 V Gleichspannungswelle und über eine Leitung 262 an eine -15 V Gleichspannungswelle angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers 240 ist über eine Abblock-Diode 264 und einen Strombegrenzungswiderstand 266 mit der Basis eines Transistors 268 verbunden, dessen Emitter über eine Leitung 270 an der Masseleitung 244 liegt. Der Kollektor des Transistor 268 ist über einen Widerstand 272 an die +15 V Gleichspannungsquelle angeschlossen.

Wenn sich die Motorklemmenspannung oberhalb des Massepotentials um einen Wert befindet, der größer als der des Abgriffs 254 am Potentiometer 256 gegenüber dem Massepotential ist, dann ist der negative Eingang des Verstärkers 240 stärker positiv als sein positiver Eingang, und der Verstärker ist an seinem Ausgang 240 negativ. Dies hält die Abblockdiode 264 umgekehrt vorgespannt und verhindert ein Leiten des Transistors 268. Sollte Jedoch die Motorklemmenspannung auf ein Niveau absinken, auf welchem die Leitung 248 das Massepotential um einen Betrag übersteigt, der geringer als das Niveau des Abgriffs 254 am Potentiometer 256 unterhalb des Massepotentials ist, dann wird der negative Eingang des Verstärkers negativ im Verhältnis zu seinem positiven Eingang, und der Verstärkerausgang wird positiv. Dies spannt die Basgis-Emitter-Verbindung des Transistors 268 vorwärts vor und macht ihm in seinem KoEektor-Emitter-Ausgangspfad voll leitend. Somit zeigt die Leitfähigkeit des Transistors 268 an, daß die Motorkiespenspannung unterhalb eines vorbestimmten Bezugsniveaus}f da5 von der Stellung des Abgriffs 254 am Potentiometer 256 bestimmt ist. Der leitende Zustand des Transistors 268 ist am Ende des vierten Zeitverzögerungs-Intervalls"'25O ms von Interesse. Eine über einen Widerstand

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276 an eine +12 V Gleichspannungsquelle angeschlossene Anzeigelampe 274- leuchtet stets dann auf, wenn der Ausgare?pfad des Transistors 268 leitend wird.

Eine Leitung 278 ist an die zwischen dem Kolektor 268 und dem Widerstand 272 gebildete Verbindungsstelle angeschlossen. Die Leitung 278 befindet sich auf einem hohen oder 1-Logikspannungsniveau, wenn der Transistor 268 nicht leitend ist, und auf einem niedrigen oder O-LogikspannungsniveaUjWenn der Transistor 268 leitend ist. Die Leitung 278 bildet den einen Eingang zu einem NAND-Gatter 280. Der Ausgang 282 des NAND-Gatters 280 bildet den Eingang zu einem Inverter 284, dessen Ausgang 286 über einen Kondensator 288 an die Steuerelektrode 290 eines siliziumgesteuerten Gleichrichters 292 gekuppelt ist, der als Speicher dient.

Die Katode des silizium-gesteuerten Gleichrichters 292 ist an die Kasseleitung 246 angeschlossen. Ein Kondensator 294 ist zwischen die Steuerelektrode 292 und die Leitung 246 geschaltet, «wl eine Diode 296 ist mit ihrer Anode an'die Kasseleitung 246 geschaltet, und eine Diode 296 ist mit ihrer Anode an die Kasseleitung 246 und mit ihrer Katode an die zwischen den Kondensatoren 288 und 294 gebildete Verbindung angeschlossen. Die Anode des siliziumgesteuerten Gleichrichters 292 ist über einen Widerstand 298 mit der Leitung 194· (s. Fig. 4·) verbunden.

Eine Kotorklemmenspannung, die oberhalb der oberen Grenze des Spannungsbereichs liegt, wird durch einen Betriebsverstärker 300 und seine zugehörige Schaltung festgestellt. Der Verstärker 300 ist mit seiner positiven Eingangsleitung an eine Kasseleitung 326 angeschlossen. Ein der Klemmenspannung des geprüften Motors proportionales Spannungssignal

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-'26 -

wird über eine an die Leitung 248 angeshlossene Leitung abgegriffen. Die Leitung 304 führt dieses Signal über einen EingGLC-widerstand 306 dem negativen Eingang des Verstärkers 3CO zu. Der negative Eingang zum Verstärker 300 ist ferner über einen Eingangswiderstand 308 an den Abgriff 310 eines Potentiometers 312 angeschlossen. Eine Klemme des Potentiometers 312 liegt an Kasse, und seine andere Klemme ist über einen Widerstand 314 an eine -15 V Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die Versorgungsspannungen für den Verstärker 300 werden über eine an eine +15 V Versorgungsspannungsquelle angeschlossene Leitung 316 und eine an eine -15 V Gleichspannung squelle angeschlossene Leitung 318 zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 300 ist über eine Abblock-Diode 320 uni einen Strombegrenzungswiderstand 322 an die Basis

^nreschlpssen. eines Transistors 324If Der Emitter des Transistors 324 ist mit einer Masseleitung 326 verbunden, und sein Kollektor liegt über einen Widerstand 328 und eine Anzeigelampe 330 an einer +12 V Gleichspannungsquelle.

Wenn das Spannungssignal an der Leitung 304 oberhalb des Kapsepotentials um einen Betrag liegt, der geringer ist als der Betrag, um den der Abgriff 310 des Potentiometers 312 unterhalb des Kassepotentials liegt, dann ist der negative Eingang des Verstärkers 300 stärker negativ als sein positiver Eingang, und die Ausgangsspannung des Verstärkers ist poitiv, wodurch die Abblock-Diode 320 vorwärts vorgespannt wird und den Kollektor-Emitter-Ausgangspfad des Transistors 324 leitend hält. Sollte jedoch das Spannungssignal in der Leitung 304 das Massepotential um einen Betrag übersteigen , der größer ist als der Betrag, um den der Abgriff 310 unter dem Massepotential liegt, dann -wird der Ausgang des Verstärkers 300 negativ, die Diode 320 wird rückwärts vorgespannt, und der Verstärker 324 wird ' ' ' ·■»

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in seinen¹. EoUektor-Eniitter-Ausgangspfad nichtleitend. Die Sperrung des Ausgangspfades des Transistors 324 ist ein Kennzeichen dafür, daß die Motorklemmenspannung außerhalb und oberhalb der oberen Grenze des vorgegebenen Spannungsbereichs liegt. Die Anzeigelampe 330 leuchtet auf, wenn der Transistor 324- leitend wird. Diese Lampe 330 und die Lampe 224 in dem Kreis zur Ermittlung der unteren Grenze "* werden zu. Schaltungseinstellzwecken verwendet.

Eine Leitung 332 bildet den Eingang zu einem Inverter 334 und ist an die zwischen dem Kollektor des Transistors 324 und dem Widerstand 328 gebildete Verbindungsstelle angeschlossen· Der Ausgangs 336 des Inverters 334 bildet den Eingang zu einem NAND-Gatter 338.

. Der Ausgang 340 des NAND-Gatters

ist der Eingang zu einem Inverter 34-2,dessö> Ausgaig 3^4 an die Ausgangsleitung 286 des Inverters 284 angeschlossen ist.

Das NAND-Gatter 338 hat einen weiteren Eingang 346, an den eine Leitung 3^8 angeschlossen ist. Die Leitung 3^8 ist an einen Eingang zu einem NAND-Gatter 280 angeschlossen und bildet den Ausgang eines Inverters 350. Der Eingang 352 zum Inverter 350 ist der Ausgang eines NAND-Gatters 354. Ein Eingang 356 zu den NAND-Gatter 35^ ist an die zwinchen einem Widerstand 358 und dem normalerweise offenen Relaiskontakt tD 5-1 gebildete Verbindungsstelle angeschloscen. Der Widerstand 358 ist mit seiner oberen Klemme an eine +12 V Gleichspannungsquelle angeschlossen, und der Heiaiskontakt tD 5-2 liegt an Masse. Der zweite Eingang 360 zun NAND-Gatter 35^ ist mit der zwischen einem Widerstand 362 und einem normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 4-2 gebildeten Verbindung verbunden.

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An Sr.cLe des vorbestimmten 250 ms Zeitintervalls, während welchen konstanter Srom dim zu prüfenden Motor 20 zugeführt worden ist, wird das Relais tD 4 im vierten Zeitverzögerungskreis 94 erregt, und seine normalerweise geschlossenen Kontakte tD 4-1 (Fig. 3) und tD 4-2 (Fig.5) werden geöffnet. Wenn der Relaiskontakt tD 4—1 öffnet, .wird der *"ünfte Zeitverzögerungskreis mit 10 ms Zeitverzug in Gang gesetzt. Das öffnen des normalerweise geschlossenen Relaiskontakts tD 4-2 bewirkt, daß ein hohes oder 1- Logik-ITiveausignal den Eingang 3.60 des NAND-Gatters aufgegeben wird. In diesen Zeitpunkt befindet sich der Eingang 356 auf einem hohen oder 1-Logik-Spannungsniveau, und am Ausgang 352 des NAND-Gatters 354 erscheint dadurch O-Logik-Niveausignal.Der Inverter 350 kehrt dieses O-Logik-Niveausignal und erzeugt ein 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 348. Dieses 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 348 bildet den einen Eingang 348 und bildet über die Leitung 346 weiterhin ein/aer Eingänge zum NAND-Gatter 338. Während dieses 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 348 ansteht, erzeugt ein 1-Logik-Niveausignal am Eingang 278 zum NAND-Gatter 280 ein O-Logik-Niveausignal an dessen Ausgang 282. In ähnlicher Weise erzeugt ein O-Logik-Niveausignal am Eingang 332 zum Inverter 334 ein 1-Logik-Niveausignal am Eingang 336 zum NAND-Gatter 338 und ein resultierendes O-Logik-Niveausignal am Ausgang 340 des NAND-Gatters 338. Ein O-Logik-Niveausignal am Ausgang 282 des NAND-Gatter 280 wird durch den Inverter 284 ungekehrt und erzeugt ein 1-Logik-Niveausignal an dessen Ausgangsleitung 286 zum Ansteuern des Silizium gesteuerten Gleichrichters 292 über die impuls^formenden Kondensatoren 288 und 294. In ähnlicher Weise wird ein O-Logik-Niveausignal an der Ausgangsleitung 340 des NAND-Gatters 338 durch den Inverter 338 umgekehrt und steuert den Silizium-

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gesteuerten Gleichrichter 292 an.

Der Silizium gesteuerte Gleichrichter 292 wird nur angesteuert, wenn die Klemmenspannung des geprüften Motors 220 ani Ende des vorbestimmten 250 ms Zeitintervalls innerhalb des Spannungsbereichs liegt, der von den vorgeschriebenen Detektorkreisen für die untere und die obere Grenze gebildet ist. Wenn die Mot orkl einmenspannung

außerhalb dieses Bereichs am Ende des

2!rO es Zeitintervalls liegt, dann erscheint an der Leitung 273 ein 0-Logik-Nievausignal,und der Ausgang 282 des NAND-Gatters 2SO bleibt ein 1-Logik-Niveausignal, wenn das 1-Lorik-Niveau an der Leitung 348 und damit am Eingang zum NAND-Gatter 280 auftritt. Auf diese Weise wird der Silizium gesteuerte Gleichrichter 292 nicht in seinem leitfähigen Zustand umgeschaltet. Wenn andererseits die Kotorklec^enspannung höher als der obere Grenzwert ist, dann erscheint am Eingang 332 des Inverters 334 ein I-Logik-Niveau-Signal, und das Ausgangssignal des Inverters 33^ wird 0· Dies hält den Ausgang 340 des NAND-Gatters 338 auf einem 1-Logik-Niveau, und</er silizium-gesteuerte Gleichrichter 292 wird erneut niht in seinen leitenden Zustand angesteuert. Eine Leitung 364 ist an die Anode des siliziuri-gesteuerten Gleichrichter 292 angeschlossen· Wenn der Gleichrichter 292 leitend wird» erscheint an der Leitung 364 ein O-Logik-Niveausignal und zeigt an, daß die Motorklemmenspannung innerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs liegt. Andererseits zeigt ein 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 364 an, daß der Motor mangelhaft ist und eine Klemmenspannung außerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs am Ende des 250 ms Zeitintervalls mit konstantem Niveau besitzt.

Am Ende des fürften Zeitverzögerungsintervalls mit 10 ms, während welchem bestimmt wird, ob die Motorklemmenspannung

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außerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs liegt, wird dac I-.'elais tD 5 im fünften Zeitverzögerungskreis 95 erregt, sein normalerweise geschlossener Kontakt tD 5-1 wird dadurch geöffnet und setzt das Zeitintervall für den sechsten Zeitverzögerungskreis 96 in Lauf. Ebenso wird sein Relaiskontakt tD 5-2 geschlossen und bringt den Eingang 356 des NAI\D-Gatters 354 auf O-Logik-Niveau. Ar. Aurgang des HAND-Gatters 354 tritt ein 1-Logik-Niveausignal auf, daß durch den Inverter 350 umgekehrt wird, was zun Auftreten eines O-Logik-Niveausignals an der Leitung 3^8 führt. Dieses Signal hält die Ausgänge der NAND-Gatter 280 und 338 auf 1-Logik-Niveau und verhindert, daß der von silizium-gesteuerte Gleichrichter 292 gebildete Speicher in leitenden Zustand umgeschaltet wird, wenn er sich nicht bereits in diesem Zustand befindet.

In Fig. 6 ist die Schaltung der Abnahme-/ Ausschuß-Anzeige 26 gezeigt. Diese Schaltung enthält einen' Inverter 400, dessen Eingang von der Leitung 192 gebildet ist, die an die Anode des den Speicher bildenden silizium-gesteuerten Gleichrichters 184 im Konstantspannungs-Vergleicher 24 angeschlossen ist· Wie oben beschrieben, ist das Spannungssignal an der Leitung 192 ein Niedrig- oder O-Logik-Niveausignal, wenn der geprüfte Motor 20 während des PrüfabSchnitts mit konstanter Spannung als mangelhaft ermittelt wird. Venn der Motor nicht als mangelhaft während dieses Abschnittes der Prüfung ermittelt wird, dann ist das Signal an der Leitung 192 ein 1-Logik-Niveausignal.

Einen weiteren Eingang zu der Abnahme-/Ausschuß-Anzeige 26 bildet die Eingangsleitung 364, die an die Anode des als Speicher dienenden silizium-gesteuerten Gleichrichters 292 im Konstantstrom-Vergleicher 28 angeschlossen ist. Wie oben erläutert, tritt an der Leitung 364 ein O-Logik-Niveau-

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auf, wenn der geprüfte Motor während des Prüfabschnitts nit konstanten Strom in Ordnung gefunden wird. Wenn auf der anderen Seite Kangelhaftigkeit des Motors während des Konstantstroin-Prüfabschnittes festgestellt: wird, erscheiit an der Leitung 364 ein 1-Logig-Niveausignal.

Dor Aufirnr-c des Inverters 400 bildet den einen Eingang 402 zu einen NAND-Gatter 4-04-. Der Ausgang 4Ό6 dieses TTAND-Gatters 404- bildet den Eingang zu einem Verstärker 408, dessen Ausgang 4-10 über eine Anzeigelampe 4-12 an eine +12 V Gleichspannungsquelle über eine Leitung 4-14- angeschlossen ist. Der Verstärker 4-08 und die anderen Verstärker 4-22, 446 und 4-34- innerhalb der Anzeige 26 sind von der Art, die ein Transistor-Ausgangssignal auf im wesentlichen Massepotential schafft, wenn der Verstärkerng sich auf O-Logik-Niveau befindet.

Der Auegang 406 des NAND-Gatters 404 bildet einen Eingaig 416 zu einem NAND-Gatter418. Der Ausgang 420 des NAND-Gatters 418 ist der Eingang zu dem Verstärker 420, dessen Ausgang 420 über 'eine Anzeigelampe 426 an die Versorgungsleitung 414 angeschlossen ist.

In dem Konstantstromteil des Anzeigekreises 26 bildet die Leitung 364 den Eingang zu einem NAND-Gatter 430«dessen Ausgang 434 der Eingang zu einem Verstärker 334^T Der Ausgang 4*6 des Verstärkers 434 ist über eine Anzeigelampe 438 an die Versorgungsleitung 414 angeschlossen. Der Ausgang 432 des NAND-Gatters 430 bildet ferner den einen Eingang 440 zu einem NAND-Gatter 442. Der Ausgang 444 des NAND-Gatters 442 ist der Eingang zu dem Verstärker 446, dessen Ausgang 448 über eine Anzeigelampe 450 an die

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Versorgungsleitung 414 angeschlossen ist.

Ein Widerstand 452 ist mit einer Klemme an die +12 V Gleichspaimungsquelle angeschlossen, und von seiner anderen Klemneführteine Leitung 454 über den normalerweise geschlossenen Relaiskontakt tD 5-3 zur Masse. Von der Leitung 454 gehen Leitungen 456, 458, 460 und 462 aus, .welche die zweiten Eingänge zu den NAND-Gattern 404, 408 und 442 und 430 bilden.

Wenn die Relaisspule tD 5 im fünften Zeitverzögerungskreis 95 gemäß obiger Beschreibung erregt wird, .öffnet der normalerweise geschlossene Relaiskontakt tD 5-3 und bewirkt, daß ein 1-Logik-Niveausignal den NAND-Gatter-Eingängen 456. 458, 460 und 462 zugeführt wird. Dies macht den Abnahine-/Ausschuß-Anzeigekreis 26 bereit zur nachfolgenden Anzeige der Ergebnisse der Konstantspannung- und Konstantstrom-Prüfung. Wenn während des Konstantspannungs-Prüfungsabschnitts der geprüfte Motor 20 als in Ordnung befunden wird, bewirkt das resultierende 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 192, daß ein O-Logik-Niveausignnl an der Eingangsleitung 402 zum NAND-Gatter 404 auftritt. Dadurch erscheint an dessen Ausgang 406 ein I-Logik— Niveau^signal, und dieses wird dem Eingang 416 zum NAND-Gatter 418 aufgegeben. Auf diese Weise stehen an beiden Eingängen 416 und 458 zum NAND-Gatter 418 1-Logik-Niveausignale an, und es erschein¹; an seinem Ausgang 420 ein O-Logik-Niveausignal. Der Verstärker 422 schafft dadurch einen Strcnweg zur Kasse über welchen Strom von der Vercorgur.gsleitung 414 durch die "Abnahme" signalisierende Anreic^unCs3-^s:EP^e 4-^ fließt und angezeigt wird, daß der Koter die Konstantspannungs-Prüfung bestanden hat. Wenn hingegen ein O-Logik-Niveausignal an der Leitung 192 auftritt und damit anzeigt, daß sich der Motor 20 während der KonEtantspannungs-Prüfung als fehlerhaft erwiesen hat,

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cnnr. erscheint an der Eingangsleitung 402 zum NAND-Gatter 4Q4 ein I-Logik-Niv^nurignal, und der Ausgang 406 dieses ITAIiD-Ga tters liefert ein O-Logik-Niveausignal. Dieses bewirkt, daß der Verstärker W8 einen Stromweg zur Masse freigibt, was zum Aufleuchten der Anzeigelampe 412 für "Ausschuß" bei Konstantspannungs-Prüfung führt.

Während des Konstantstrom-Prüfungsabschnittes erzeugt ein O-Logik-lTiveausignal an der Leitung 364 als Kennzeichen, daß der Motor während der Konstantstrom-Prüfung in Ordnung befunden wurde, ein 1-Logik-Niveausignal am Aurgang 432 des NAID-Gatters 430. Dieses 1 -Logik-Niveausignal wird dem Eingang 440 des NAND-Gatters 442 zugeführt und bewirkt, daß ein O-Logik-Niveausignal an dessen Ausgang 444 erscheint. Dies bewirkt, daß der Verstärker 446 einen Strorweg zur Masse freigibt, durch welchen Strom zur Abr.nhr.eanzeigelanpe 450 bei der Konstant strom-Prüfung fließt. Venn demgegenüber ein 1-Logik-Niveausignal an der Leitung 364 auftritt, dann ist das Ausgangssignal des ITATTD-Gatters 430 ein O-Logik-Niveausignal, das zur Folge hat, daß der Verstärker 434 einen Stromweg zur Masse freigibt und die Anzeigelampe 438 für "Ausschuß" bei der Konstantstrom-Prüfung aufleuchtet.

Es war oben festgestellt worden, daß das sechste Zeitverzögerung 5-Intervall durch Erregung der Relaisspule tD 5 in fünften Zeitverzcgerungskreis 95 in Lauf gesetzt wurde. D3S sechste Zeitverzögerungs-Intervall hat eine Länge, die ausreicht, daß die entsprechenden Anzeigelampen im Anzeigekrois 26 aufleuchten und von der Bedienungsperson des Prüfgerätes wahrgenommen werden können. Am Ende des sechsten Zeitverzögerungs-Intervalls wird die Relaisspule tD 6 in Zeitverzögerungskreis 96 erregt, wodurch der normalerweise geschlossene Relaiskontakt tD 6-1 in Fig. 3

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wird. Dadurch v;ird die Relaisspule CR 5 entregt, ur.d der norzalerweine ger-chlossene Relainkontakt CR 5-1 geschlossen, wodurch der Konstantstrom der KonstantStrom-Versorgung kurzgeschlossen wird und der Stromfluß durch den geprüften Motor 20 unterbrochen wird. Die Bedienungsperson des Prüfgerätes öffnet dann von Hand den Schalter 84. Dadurch wird das Steuerrelais CR 1 entregt, und es fallen auch die Relais tD 1 bis tD 6 in den Zeitverzögerungskreisen 91 bis 96 ab. Ferner öffnet beim Entregen des Relais CR der Relaiskontakt CR 1-4 in Fig. 4 und stellt die siliziumgesteuerten Gleichrichter 184 und 192 zurück bzw. kommutiert sie, wodurch die Rückstellung der gesamten Schaltung vervollständigt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich somit, daß das Prüfgerät 10 bewirkt, daß für eine erste vorbestinmte Zeitdauer eine konstante Spannung an die Klemmen des zu prüfenden Motors gelegt wird. Daraufhin wird die konstante Spannung wieder beseitigt, und der Läufer des Motors vermag seine Drehung zu beenden und zum Stillstand zu kommen. Daraufhin wird ein konstanter Strom durch den Motor 20 für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer geleitet. Während des Konstantspannungs-Abschnittes der Prüfung wird der Stromfluß durch den Motor überwacht, um festzustellen, ob der Strom unterhalb eines vorbestimmten Niveaus absinkt« Während des Konstantstrom-Abschnittes der Prüfung wird die Motorklemmenspannung überwacht, um festzustellen, ob diese Spannung am Ende der vorbestimmten Zeitdauer innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs bleibt· Ein Anzeigekreis zeigt schließlich an, ob der Motor 20 in Ordnung ist oder zurückgehen sollte.

Während des Konstantstrom-Abschnittes der Prüfung nimmt die Motorklemmenspannung für einen bestimmten Zeitabschnitt im wesentlichen linear zu. Die zweite vorbestimmte

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Zeitdauer, während der konstante Strom durch den Motor fließt, wird vorzugsweise derart ausgewählt, daß sie innerhalb des linearen Teils der Stromkurve liegt· Vor- ;: rjFveise wird die Länge der zweiten vorbestimmten Zeitdauer derart ausgewählt, daß die Motorklemmenspannung am Ende dieser Zeitdauer die Nennspannung nicht wesentlich übersteigt. Die Motordrehzahl wird auch umso größer sein je länger konstanter Strom durch den Motor geleitet wird, Venn die Nenndrehzahl des Motors beispielsweise 3500 U/min beträgt, kann es erwünscht sein, die Länge der zweiten vorbestimmten Zeitdauer derart zu begrenzen, daß die Drehzahl des Motors am Ende dieser zweiten Zeitdauer weniger als die Nenr-drehzahl ist oder zumindest kleiner als ein Maximalwert, bei dessen überschreiten möglicherweise der Motor beschädigt wird.

Die Drehzahl eines permanentmagnetischen Gleitstrommotors ist durch folgende Gleichung bei Netzfrequenz 60 Hz gegeben.

_BCly_=in) - 60 ( C) + 108

worin Tm die Motorklemmenr.pann-ng I der Läuferstrom, H der Läuferwiderstand einschließlich dem Bürstenkon-

tnietwiderstand, Z die Anzal der Leiter oder Windungen eines -"eden Pols und $ der magnetische Fluß im Luftspalt eines -'eden Pols sind.

Die rrphr.onsentgleichung für einen permanentmagnetischen Gleichstrommotor lautet:

d. Pole > _iQ-8 (ft-lbs)

Anzahl d. Pfade^;

7/

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Während der Beschleunigung hängt das Drehmoment eines permsnentnagnetischen Gleichstrommotors von der Drehzahl n, der Zeit t und dem Trägheitsmoment I gemäß nder Gleichung ab:

T = 0,1047 (£) I (ft-lbs)

Das Trägheitsmoment I für den Läufer eines Motors ist durch folgende Gleichung gegeben:

(lb-ft-sec²),

worin W das Läufergewicht in pounds, r der Läuferradius

ρ in feet und g die Erstbeschleunigung in feet pro see

Die ersten beiden Gleichungen können miteinander multipliziert werden, wodurch sich folgende Gleichung ergibt:

η χ T = 7,O₅ (V₁ I₈ - I_a ²E_m).

Der Ausdruck Wr /2g in der Gleichung für das Läufer— Trägheitsmoment I kann in die dritte Gleichung eingesetzt werden, und der resultierende Ausdruck für das Drehmoment lässt in die letzte Gleichung einsetzen, wodurch sich folgende Gleichung ergibt:

2.306 χ 10~⁴ n²(Wr²) _{v T T} 2_P ' t ⁼ Va " ^Xa ^Km

Aus der vorstehenden Gleichung lässt sich ein angenähertes zweites Zeitintervall t errechnen, und zwar unter Annahme

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eines Drehzahlwertes, auf den die Motordrehzahl beschränkt werden soll, und Annahne eines konstanten Stroms I .
Diese angenommenen Werte könnten zur Berechnung der Motorklerrren-Spannung V_m aus der ersten obigen Gleichung
benutzt werden. Diere Werte I , Vm und η werden dann in die unmittelbar vorausgehende Gleichung zusammen mit
den Werten für W ν eingesetzt, und es kann dann die Zeit t errechnet we rden. Vorzugsweise wird der in ersten Gleichung eingesetzte Drehzahlwert von einer Größe sein, die der normalerweise bei einer Dynamomete:r»-Prüfung des betroffenen Motors verwendeten Drehzahl vergleichbar ist. Der konstante Strom I kann derart gewählt werden, daß er
dem Kennstrom des Motors oder einem vergleichbaren Wert entspricht·

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Gleich strommotoren, insbesondere bei der Fabrikations— endkontrolle,

dadurch gekennzeichnet, daß der zu prüfende Motor (20) ohne Last zunächst für ein erstes bestimmtes Zeitintervall an eine konstante Spannung angeschlossen wird und die Motorstromaufnahine für zumindest einen Teil dieser Zeitdauer unter Erzeugung eines Signals gemessen wird, wenn der Strom während dieses Zeitintervallteiles unter einem vorbestimmten Wert absinkt, daß daraufhin durch den Motor während eines zweiten bestimmten Zeitintervalls ein konstanter Strom geleitet wird und für zumindest einen Teil des zweiten Zeitintervalls der Spannungsabfall am Motor unter Erzeugung eines zweiten elektrischen Signals gemessen wird, wenn der Spannungsabfall am Motor am Ende dieses Intervallteiles einen Wert außerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereiches erreicht, und daß das Auftreten des ersten und/oder des zweiten elektrischen Signals als Kriterium für ei nen Mangel des geprüften Motors in ein wahrnehmbares Signal umgewandelt wird.

2· Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekenn zeichnet , daß die konstante Spannung an den Motor (20) angelegt wird, bevor der konstante Strom über den Motor geleitet wird, wobei dem Motor am Ende des ersten vorbestimmten Zeitintervalls

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lind vor Beginn des zweiten vorbestimmten Zeitintervalls die Möglichkeit gegeben wird, bis zum Stillstand auszulaufen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine erste elektrische Energiequelle (12) zur Lieferung einer konstanten Spannung, eine zweite elektrische Energiequelle (14) zur Lieferung eines konstanten Stroms, erste Schaltungsmittei (CH 3-1) zum Anschluß des zu prüfenden Motors (20) an die Konstantspannungsquelle (12), zweite Schaltungsmittel (16, 24) zum Messen der Motorstromaufnahr.e während dessen Anschluß an die Konstantspannungsquelle (12) und zum Erzeugen eines ersten elektrischen Signals, wenn die Motorstrom cuifnähme •während wenigstens eines Teils des ersten Zeitintervalle unter einem vorbestimmten Wert absinkt, dritte Schaltungsmittet (CR 4-1) zum Anschluß des zu prüfenden Kotors (20) an die Konstantstromquelle (14) mit konstanter Motorstrom-Aufnähme während eines zweiten vorbestimmten Zeitintervalls, vierte Schaltungsmittel (23) zum Messen der Motorklemmenspannung während wenigstens eines Teils des zweiten Zeitintervalls und zur. Erzeugen eines zweiten elektrischen Signals, ver.n die Motorklemmenspannung am Ende dieses Intervallteiles außerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereiches liegt, sowie Mittel (26) zur Umwandlung des ersten und/oder zweiten elektrischen Signals in ein wahrnehmbares Ausschuß-Anzeigesignal.

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Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und die dritten Schaltungsmittel (CR 3-1, CR 4-1) in einer Zeitgeberschaltung mit Zeitverzögerungskreisen (91-96) enthalten sind, die derart geschaltet sind, daß die eine der beiden elektrischen Energiequellen (12) an den zu prüfenden Motor (20) angeschaltet und davon wieder abgetrennt wird, bevor die zweite elektrische Energiequelle ^14·) an den Motor angeschaltet wird.

Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen dritten Zeitverzögerungskreis (93) zur Erzeugung eines vorbestimmten Zeitintervalls, durch welche das erste und das zweite Zeitintervall voneinander trennbar sind, wobei der dritte Zeitverzögerungskreis (93) derart bemessen ist, daß der zu prüfende Motor (20) zum Stillstand zu kommen vermag, nachdem die zuerst eingeschaltete der beiden elektrischen Energiequellen (12) vom zu prüfenden Motor (20) abgetrennt ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schaltungsmittel einen Stromshunt (48) zur Erzeugung eines Spannungssignals proportional der Motorstrom-Aufnähme, einen an den Stromshunt (48) angeschlossenen Verstärkerkreis (110, 112, 114), einen Steuerkreis (172, 178) mit einem an den Ausgang des Verstärkerkreises angeschlossenen Eingang (174) sowie eine Speichereinrichtung (184) umfassen, deren Steuerelektrode (182) an den Ausgang des Steuerkreises angeschlossen ist, wobei diese Komponenten derartig geschaltet sind, daß das erste

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elektrische Signal die Speichereinrichtung in einen Zustand versetzt, der auftritt, wenn der Stromfluß durch den Stromshunt während des genannten Teils des ersten Zeitintervalls unter dem genannten vorbestimmten Wert abfällt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenne ichnet , daß die vierten Schaltungsmittel aus folgenden Komponenten bestehen: einem mit seinem Eingang (72, 74) an die Klecmen des zu prüfenden Motors (20) und eine Bezugsspannung angeschlossenen Verstärkerkreis (212, 243) zum Erzeugen eines Ausgangssignals zum Iniaufsetzen des zweiten vorbestimmten Zeitintervalls, einen Keßkreis zum Peststeilen einer zu niedrigen Kotorklemmennpannung, einem Meßkreis zum Peststellen einer zu hohen Motorklemmenspannung, einem an die vorgenannten Meßkreise angeschlossenen Steuerkreise (280, 284, 338, 342), einer Speichereinrichtung (292) sowie Mitte]« zum Umsteuerung der Speichereinrichtung (292) am Ende des zweiten vorbestirjnten Zeitintervalls in einen elektrischen Zustand, der einen Mangel des geprüften Motors (20) anzeigt, wenn am Ende des zweiten vorbestimmten Zeitintervalls entweder der erste Meßkreis eine Motorklemmenspannung unterhalb eines ersten vorbestimmten Spannungs-lTiveaus oder der zweite Meßkreis eines Motorklemmenspannung oberhalb eines zweiten vorbestimmten Spannungs-Niveaus misst.

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vs.

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