DE2542774C3

DE2542774C3 - Magnetmeßvorrichtung

Info

Publication number: DE2542774C3
Application number: DE2542774A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dr.-Ing. 7582 Buehlertal Mohr; Wolfgang Dr.-Ing. Sohn; Georg Strobl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2325942A1; SE7601866L; SE408247B; DE2542774B2; GB1552809A; US4056770A; NL7610644A; FR2325942B1; JPS62469B2; DE2542774A1; JPS5241548A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Maßhaltigkeit und des magnetischen Flussea von gewölbten Dauermagnetsegmenten für Elektromotoren mittels einer Durchschubiehre aus Weicheisen, in deren freien, auf die Abmessungen des Magnctscgmcntcs abgestimmten Querschnitt das Magnetsegment gleitend einschiebbar ist und der den Luftspalt durchquerende Fluß meßbar ist.

Bei derartigen bekannten Meßvorrichtungen muß der Luftspalt in einiger Entfernung vom Magnetsegmenl angeordnet werden, damit man eine homogene Flußverteilung im Luftspalt erhält und durch einmalige Feldstärkemessung auf den Fluß des Magnetsegmentes schließen kann. Hierzu muß das Magnetsegment von Weicheisen umgeben werden, das durch seine große Permeabilität im Vergleich zu der des Magnetwerkstoffes die Magnetflächen zu Äquipotentialflächen macht Dadurch wird auch bei Magnetsegmenten, die aus GeräuschgrümJen mit zu den Magnetkanten abnehmender Dicke ausgeführt sind, Potentialgleichheit am Magnetsegment in Umfangsrichtung erzeugt. Durch die Feldhomogenisierung kommt es allerdings wegen der örtlich unterschiedlichen Durchflutung ^u parasiteren Ausgleichsflüssen von Stellen größerer Magnetdicke zu Stellen kleinerer Magnetdicke, entspicchend der Theorie von parallelgeschalteten Magneten. Diese Ausgleichsflüsse werden meßtechnisch nicht erfaßt. Die meßtechnische Beurteilung der Magnetsegmente weicht daher von den Ergebnissen im praktischen Betrieb ab. Außerdem ist der Magnet in eingebautem Zustand im Motor direkt am Luftspalt angeordnet, so daß seine Oberfläche keine reine Äquipotentialfläche darstellt, seine Kraftlinien also nicht mehr senkrecht aus dem Magneten austreten und sein Verhalten gegenüber der Meßanordnung abweicht. Es werden daher häufig Mag:ietsegmente bei der Prüfung ausgeschieden, die im Motor ihre Funktion einwandfrei erfüllen und umgekehrt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Meßvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die Feldverhältnisse während des Messens optimal an die tatsächlichen Feldverhältnisse im Motor angeglichen werden, so daß die Messungen genauere Ausagen über das Betriebsverhalten der Magnete zulassen als bisher. Die erfindungS' gemäße Meßvömchtüng soll sich Weiterhin durch kostengünstigen Aufbau Und einfache Handhabung auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Luftspalt durch eine an der Innenwölbung des

Magnetsegimentes anliegende und in ihrer Starke dem Luftspalt im Motor entsprechende Lage aus unmagnetischem Werkstoff simuliert ist und daß die Messung des magnetischen Flusses mittels einer gesehnten Meßspule erfolgt, deren Position zumindest annähernd dem Wickelschriitt im Anker des Motors entspricht.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß der Luftspalt unmittelbar am Magnetsegment beginnt und hinsichtlich seiner Anordnung und seiner Größe dieselben Feldverhältnisse in der Meßvorrichtung erzeugt wie im Motor. Insbesondre sind keine die Messung verfälschenden Ausgleichsflüsse im Luftspalt zu befürchten. Da der Luftspalt nunmehr den motorischen Verhältnissen entspricht, liegt in ihm kein homogenes Feld mehr vor und der Fluß kann nicht mehr wie bisher über eine reine Feldstärkemessung, beispielsweise mittels Hallsonden, statisch gemessen werden, sondern es wird stattdessen eine gesehnte Meßspule verwendet, in der beispielsweise durch die Flußänderung beim Verschieben des magnetisieren Segmentes in der Meßvorrichtung eine bestimmte Spannung induziert wird, deren Integral über der Zeit ein Maß für die Feldstärke ist. Um auch hier den motorischen Verhältnissen weitgehend nahezukommen, wird diese Meßspule so angeordnet, daß sie dem Wickelschritt des Motorankers entspricht, d. h., sie befindet sich in der Position derjenigen Ankerwicklung, deren Flußverkettung für das Motordrehmoment verantwortlich ist.

Versuche mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung haben ergeben, daß damit die Fehlerrate von bisher etwa 12 % auf 1 bis 2 % herabgedrückt werden kann.

Im Sinne einer weiteren Annäherung an die Feldverhältnisse im Motor ist es zweckmäßig, daß die Durchschublehre auch in ihren Außenabmessungen auf die Abmessungen des Motorrückschlußjoches und des Ankers abgestimmt ist.

Die den Luftspalt bildende Lage aus unmagnetischem Werkstoff wird am besten mit der Durchschublehre verbunden, damit kein zusätzliches Teil während der Messung bedient werden muß. Um eine rasche Anzeige des Flußwertes zu erhalten, ist es zweckmäßig, daß zwischen Meßspule und Voltmeter ein Integrierglied geschaltet ist.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird auch der Einfluß des beim Betrieb des Elektromotores wirksamen Ankerquerfeldes berücksichtigt. Dieses Querfeld ist beim Anlaufvorgang des Motors am stärksten und schwächt das Magnetfeld an der ablaufenden Magnetkante, während das Feld an der zulaufenden Magnelkante verstärkt wird. 1st dieses Ankerquerfeld sehr hoch, so kann es an der ablaufenden Magnetkante zu einer irreversiblen Entmagnetisierung kommen.

Es empfiehlt sich daher, nicht nur den Flußwert der Magnetsegmente zu überprüfen, sondern auch ihre Beständigkeit gegen äußere Magnetfelder. Dies erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die Durchschublehre in df r beidseitigen Verlängerung des Magnetsegmentes in Umfangsrichtung nahe dessen Längskanten verlaufende Gegenfeldspulen aufweist und daß die Meßspule aus zwei gleichen, in Längsrichtung unterteilten, hintereinanderschallbäreri Teilspulen besteht.

Die Gegenfeldspuie, die an eine entsprechend hohe Spannung gelegt wird, simuliert den schwächenden Einfluß des Ankerquerfeldes in der gewünschten Höhe, Durch die Zweiteilung rier Meßspule können die beiden Segmentenden, die ja äfh stärksten den entmagnetisier renden Wirkungen des Ankerquerfeldes ausgesetzt sind, getrennt beurteilt werden. Dies ist erforderlich, da man bei der Prüfung nicht weiß, in welcher Lage das Magnetsegment im Motor eingebaut wird, d. h., welche Seite des Magnetsegmentes zur ablaufenden Kante wird. Zur Prüfung des magnetischen Flusses über der Gesamtfläche des Segmentmagnetes brauchen lediglich die beiden Teilspulen hintereinandergeschaltet zu werden.

Will man die Simulation des Ankerquerfeldes weiter verbessern, so ist dafür zu sorgen, daß es das Segment nicht über die ganze Fläche mit seinem Gegenfeld beaufschlagt, sondern wie im Motor das Magnetfeld an der einen Segmentkante schwächt, an der anderen Segmentkanle hingegen verstärkt. Dadurch wird vermieden, daß das Segment bei der Messung irreversibel geschwächt wird, während es im Motor aufgrund des lokal begrenzten Angriffes des Gegenfeldes keiner Entmagnetisierungsgefahr ausgesetzt wäre. Insbesondere bei Mehrkomponenten-Magneten, deren Segmentende.i aus hochkoerzitiven Materialien aufgebaut sind, besteht der Nachteil, dr. das Segment vorwiegend in der Mitte entmagnetisiert wi d. im Motor aber nur das eine der beiden Segmentenden beanspracht wird.

Die Behebung dieses Nachteils erfolgt in Weiterbildung de? Erfindungsgedankens dadurch, daß die Durchschublehre mehrere radial innerhalb /u der unmagnetischen Werkstofflage angeordnete Längsnuten aufweist, deren Position den Nuten der Ankerfeldwicklung entspricht und daß in den Nuten hintereinandergeschaltete Gegenfeldwicklungen mit nach Größe und Richtung gleicher Durchflutung eingelegt sind, deren Rückschluß außerhalb des Magnetsegmentflusses liegt.

Auf diese Weise wird das Segment, insbesondere die Segmentkanten, denselben Beanspruchungen wie im Motor ausgesetzt. Die Beanspruchung nimmt linear von der Segmentmitte /um einen Segmentende hin /u und zum anderen Segmentende hin ab und entspricht somit bei richtiger Wahl der Durchflutungsgröße genau dem Ankerquerfeld im Motor. Die Durchschublehre kann bei diesel Ausgestaltung in dem radial innerhalb zur unmagnetisthen Werkstofflage befindlichen Bereich dem halben Ankerblechschnitt mit Nuten entsprochen.

Damit das Magnetsegment an beiden Sepmentkantcn geprüft werden kann, ist die Stromrichtung in der Gegenfeldwicklung umpolbar. Liegen die beiden Flußwerte, die sich bei Einwirken des Gegenfeldes auf die eine und anschließend auf die andere Segmentkante ergeben, über dem gewünschten Wert, so kann der Magnet in beliebiger Lige im Motor eingebaut werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich schließlich erwiesen, daß die Durchschublehre als einstückige, aber magnet! ,el; geteilte Kasette mit unterbrochenem magnetischen Rückschluß ausgebildet ist und die beiden Kasettenhälften zwischen die Pole eines Magne.isierjoches eingebaut sind. Dadurch kann das zu prüfende Magnetsegment auch während der Auf- und der Entmagnetisierungsphasen in der Meßvorrichtung verbleiben, so daß der Prüfvorgang wesentlich vereinfacht wird

Um auch für die Messung des magnetischen Flusses auf das Herausziehen oder Hineinschieben des Segmen-(es verzichten zu können, ist es zweckmäßig, daß die Messung des magnetischen Flusses durch das Zeilintegral der während des Magnetisierungsvorganges des ortsfesten Maenetseementes in der MeßsDule induzier-

teil Spannung erfolgt. Es wird also die gesamte Flußänderung während des Aufmagnetisierens und während der nachfolgenden Schwächung des Magnetfeldes infolge des simulierten Ankerquerfeldes festgehalten: der Endwert des Zeitintegrats der induzierten · Spannung entspricht dahri dem Restflüß im Mägneisegmenli. Damit das Driften des gespeicherten integralwertes zu keiner Verfälschung des Meßergebnisses führt, wird das Segment nach Prüfung der ersten Segmentkante wieder völlig entmagnetisiert, so daß man einen in definierten Ausgangspunkt für die neue Aufmagnetisierung erhält.

Schließlich ist es noch günstig, wenn die Durchschublehre mehrere über den inneren Umfang des Magnetsegmentes verteilte Feldstärkemeßsonden, die sowohl ΐί statisch als auch dynamisch arbeiten können, aufweist. Dadurch kann der Feldverlauf über dem Umfang des Segmentes überprüft und insbesondere Einsattelungen, die meist eine Geräuschanfälligkeil des Motors Bedingen, erkannt werden. m

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen: darin zeigt

F ι g. 1 eine quergeschnittene Meßvorrichtung, bei der .'"> die Gegenfeldspule in der beidseitigen Verlängerung des Magnetsegmentes in Umfangsrichtung sitzt,

F ι g. 2 eine quergeschnittene Meßvorrichtung, bei der die Gegenfeldspule in mehreren Nuten radial innerhalb zu der unmagnetischen Werkstofflage angeordnet ist, in

Fig. 3 eine mit einem Magnetisierjoch kombinierte Meßvorrichtung im Querschnitt und

Fig.4 den Verlauf des magnetischen Flusses über dem Magnetsierungsstrom.

Die Durchschublehre 1 ist von etwa halbkreiszylindri- Ii schem Querschnitt und besteht aus einem Kern la und einem mit diesem über eine Brücke \b verbundenen Rückschlußjoch Ic die jeweils aus Weicheisen hergestellt sind. Zwischen dem Kern la und dem Rückschlußjoch Ic befindet sich ein bogenförmiger Schlitz, in den ui das zu prüfende Magnetsegment 2 unter geringem Spiel axial einschiebbar ist, wobei es mit seinen Längsflächen in der Durchschublehre geführt wird. Die Tiefe dieses Schlitzes ist so bemessen, daß das gesamte Magnetsegment in die Durchschublehre eingesteckt werden kann. ■>">

Der Kern la ist an seiner konvexen Fläche,die an der Innenwölbung des Magnetsegmentes 2 anliegt, mit einer Lage 3 aus unmagnetischem Werkstoff beschichtet, die in ihrer Position und ihren Abmessungen dem Luftspalt im Motor entspricht und diesen in der Meßvorrichtung simuliert. An den beiden Längskanten des Magnetsegmentes erweitert *,ich diese Lage aus unmagnetischem Werkstoff auf die gesamte Schlitzbreite bis zum Rückschlußjoch Ic, entsprechend der Pollücke im -Motor, wobei jedoch eine Weicheisenverbindung w zwischen dem Kern la und dem Rückschlußjoch Ic über die Basis 1 b erhalten bleiben muß.

In der beidseitigen Verlängerung des Magnetsegmentes in Umfangsrichtung ist eine Gegenfeldspule 4 in dem dort auslaufenden unmagnetischen Werkstoff der Lage m> 3 eingebettet. Diese Spule wird so an einen Stromkreis angeschlossen, daß ihr Magnetfeld dem des Permanentmagnetsegmenten 2 entgegengerichtet ist, so daß damit das Ankerquerfeld simuliert wird.

Zur Messung des magnetischen Flusses ist im Kern la μ eine zweigeteilte Meßspule 5 bzw. 6 vorgesehen, deren beide Teilspuren hintereinandergeschaltet v/erden können und an ein integrierendes Spannungsmeßgerät angeschlossen sind. Die beiden axial verlaufenden Leiterstränge 5a und 6a entsprechen in ihrer Position dem Wickelschritt im Anker des Motors, so daß der magnetische Fluß an der für das Drehmoment maßgeblichen Stelle ermittelt wird.

Der Meßvorgang geht folgendermaßen vor sich: Das aufmagnetisierte Segment 2 wird axial in die Durchschublchre 1 eingeschoben und die beiden Tcilspulen 5 und 6 werden hintereinaridergeschaltet, so daß der Gesamtfluß des Segmentes 2 ermittelt wird. Hierzu wird das Segment mittels eines nicht dargestellten* axialen Schiebers aus der Einschublchrc herausgeschoben. Dabei ändert sich das die Meßspule 5 und 6 durchsetzende magnetische Feld, so daß in ihr eine bestimmte Spannung induziert wird. Das Integral dieser Spannung über der Zeit, daß meßtechnisch mit an sich bekannten Integriergliedern erfaßt werden kann, ist ein von der Verschiebegeschwindigkeit unabhängiges Maß für die Stärke des magnetischen Flusses, der von dem Segment 2 ausgeht. Liegt dieser Fiuö über dem gewünschten Wert, so wird geprüft, ob das Segment 2 auch eine ausreichende Resistenz gegenüber dem im Motorbetrieb entmagnetisierenden Ankerquerfeld aufweist. Hierzu wird die Gegenfeldspule 4 an Spannung angelegt, so daß das von ihr erzeugte magnetische Feld in seiner Stärke dem des Ankerquerfeldes entspricht. Zur Messung des verbleibenden Restflusses wird die Hintereinanderschaltung der Meßspulen 5 und 6 Unterbrochen, so daß man die beiden Segmentenden, die ja am stärksten den entmagnetisierenden Wirkungen ausgesetzt sind, getrennt mit der Meßspule 5 bzw. mit der Meßspule 6 beurteilen kann, indem das Segment, wie zuvor beschrieben, aus der Durchschublehre axial herausgeschoben wird.

Das in Fig. 2 dargestellte Meßgerät zeichnet sich durch eine wirklichkeitsgetreuere Simulation des Ankerquerfeldes aus. Wie die Kraftlinien der Gegenfeldspu'e 4 in Fig. 1 zeigen, erfolgt bei ihr eine Schwächung des Magnetsegmentes an beiden Enden, wohingegen beim Motorbetrieb nur die ablaufende Magnetkante geschwächt, die andere Magnetkante hingegen durch das Ankerquerfeld verstärkt wird. Bei der Beständigkeitsprüfung mit der Meßvorrichtung gemäß Fig. 1 wird daher nicht nur die eine Kante, sondern das gesamte Segment dem schwächenden Querfeld ausgesetzt. Dadurch werden Segmente als unbrauchbar angezeigt, die für den Einsatz im Motor durchaus noch geeignet wären, da dort nur jeweils eine Segmentkante beansprucht wird.

In Fig. 2 wird daher das Gegenfeld durch eine gleichsinnig gerichtete Durchflutung erzeugt, die ebenso wie das Ankerquerfeld im Motor nur auf die eine Segmentkante schwächend, auf die andere hingegen verstärkend einwirkt. Hierzu ist es notwendig, den !Rückschluß der Gegenfeldspule außerhalb des Segmentflusses zu verlegen. Die Rückschlußleiter sind in F i g. 2 mit 7 und 8 bezeichnet. Um das Gegenfeld auch hinsichtlich des Feldstärkeverlaufes optimal an die Verhältnisse im Motor anzupassen, sind in Fi g. 2 nicht nur zwei gleichsinnig durchnossene Gegenfeldleiter 7a bzw. 8a im Kern 9a der Durchschublehre 9 vorgesehen, sondern darüber hinaus weitere Gegenfeldleiter 76, 7c 86, 8c die jeweils so positioniert sind, daß sie mit der Feldwicklung des Ankers korrespondieren. Auf diese Weise ist eine sehr wirklichkeitsgetreue Nachbildung des Ankerquerfeldes gegeben.

Die Gegenfeldleiter la bis cund 8a bis c verlaufen in Längsnuten und sind jeweils an den Stirnseiten der

Dufchschublehre mit ihren Rückschlußleitern 7 bzw. 8 verbunden. Der Kern 9a sowie die Basis 9b stellen sich somit als halber Ankerblechschnitt mit Nuten dar.

Die Ausbildung des Rückschlußjoches 9c sowie der Lager (0 aus unmagnetischem Werkstoff entspricht im wesentlichen der Meßvorrichtung in Fig. 1. Als Meßspule wurde der Einfachheit halber eine gesehnte Wicklung 11 dargestellt; diese könnte jedoch ebenso wie in I ig. 1 aus zwei hintereinanderschaltbaren teilspulen bestehen.

Die Prüfung geschieht wie folgt: Das aUfmägnetisieftc Prüfsegment 2 wird in die Durchscftublehre geschoben; danach wird die Gegendurchflutungswicklung 7. 7a, Tb. Tc und 8. 8a, 8b und 8c an Spannung angelegt, wodurch eine gewisse Entmagnetisierung an der einen Segmentkante erfolgt. Sodann wird die Gegenwicklung abgeschaltet und durch das Herausziehen des Segmentes aud der Durchschublehre der verbleibende Fluß mittels der Meßspule 11 gemessen. Da die Einbauiage des Segmentes nicht festsieht, muß 2ü der Vorgang an der anderen Segmentkante wiederholt werden. Dazwischen ist allerdings ein erneutes Aufmagnetisieren des Segmentes erforderlich, da beim Motor immer nur eine Kante entmagnetisiert wird. Liegen die beiden Flußwerte über dem Sollwert, so kann der Magnet in beliebiger Lage im Motor eingebaut werden.

F i g. 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens. Dabei wird eine geteilte Durchschublehre 12 mit unterbrochenem magnetischen Rückschluß verwendet, die aus zwei Kassettenhälften 12a, \2b besteht und zwischen die Pole 13 und 14 eines Magnetisierjoches 15 eingebaut werden kann. Die beiden Kassettenhälften bestehen im wesentlichen aus Weicheisen und entsprechen in ihrem inneren Aufbau beispielshalber der Meßvorrichtung gemäß F i g. 2. Die an den Stirnseiten verlaufenden Verbindungsleitungen der Gegenfeldleiter Ta bis c und 8a bis c mit ihren Rückschlußleitern 7 bzw. 8 sind gestrichelt angedeutet.

Die Pole 13 und 14 sind von Elektromagneten 16 bzw. 17 umgeben, so daß das Magnetsegment während aller Aufmagnetisierungs- und Entmagnetisierungsvorgänge in der Durchschublehre verbleiben kann.

Der Meßvorgang ist folgender: Das zu prüfende Magnetsegment wird unmagnetisiert eingebracht und zunächst durch das Magnetisierjoch 15 im gewünschten Maße aufmagnetisiert Dann wird in der bereits beschriebenen Weise das Ankerquerfeld simuliert, wodurch das Magnetsegment zunächst an der einen Kante geschwächt und der verbleibende Restfluß sodann gemessen wird. Nach Umpolen des Gegenfeldes wiederholt sich dieser Vorgang für die andere Segmentkante.

Da bei der in Fig.3 beschriebenen Meßvorrichtung das Magnetsegment zum Auf-oder zum Entmagnetisieren nicht mehr aus der Durchschublehre entnommen werden muß, empfiehlt es sich, auch den Meßvorgang selbst nicht mehr von einer Relativbewegung zwischen Segment und Durchschublehre abhängig zu machen. Zu diesem Zweck wird die beim Aufmagnetisieren und teilweisen Entmagnetisieren sich ergebende Flußände- M rung zur Induktion einer Spannung in der Meßspule 5,6 oder 11 verwendet Es wird also der gesamte Verlauf der induzierten Spannung vom Aufmagnetisieren bis zur Schwächung des Magnetfeldes durch das Ankerquerfeld festgehalten. Das Zeitintegral dieser Spannung nach Abschalten des Ankerquerfeides entspricht dem Ver^ bleibenden Restfluß des Magnetsegmentes.

Zur Erläuterung dient Fig.4. Sie zeigt den Verlauf des magnetischen Flusses über dem Magnetisierungsstrom. Beim Aufmagnetisieren nimmt der magnetische Fluß durch den Spannungsimpuls in deii Wicklungen des Magnetisierjoches entsprechend dem Verlauf der »jungfräulichen Kurve« bis nahezu zur Sättigung zu. Nach Ausklingen des Magnetsierungsstromes stellt sich der Remanenzfluß entsprechend dem Punkt R in F i g. 4 ein. Wegen des Luftspaltes vermindert sich der tatsächliche Fluß noch etwas gegenüber diesem Remanenzfluß und man erhält den Arbeitspunkt A. Wird nun das Ankerquerfeld eingeschaltet, so vermindert sich der Fluß durch das einwirkende Gegenfeld beispielsweise bis zu dem Punkt B. Beim Abschalten des Ankerquerfeides nimmt der Fluß entsprechend der im Punkt Λ vorliegenden Kurvensteigung wieder zu, so daß der ursprüngliche Arbeiispunki nahezu erreicht wird. Da die während der gesamten Feldänderung induzierte Spannung integriert festgehalten wird, entspricht der Integralwert dem verbleibenden Restfluß.

Bei Magnetsegmenten mit geringer Querfeldstabilität führt die Querfeldbelastung beispielsweise zu einem Punkt C. Nach Abschalten des Querfeldes wandert der Arbeitspunkt mit der im Punkt A herrschenden Kurvensteigung zurück, wodurch sich ein neuer Arbeitspunkt Λ 'einstellt, der deutlich niedriger liegt und zu einem entsprechend geringeren Meßwert führt.

Selbstverständlich ist es durch die Anwendung erhöhter Gegenfelder auch möglich, den Einfluß tiefer Temperaturen auf das magnetische Verhalten des Segmentes zu simulieren.

Wird der Aufmagnetisierungsvorgang und die Ankerquerdurchflutung mit pulsierendem Gleichstrom ausgeführt, so erfolgt der Feldaufbau nicht mit einem Impuls, sondern über mehrere Perioden und die Netzbelastung wird geringer. Das Haupt- und das Ankerquerfeld kann dann stromabhängig abgeschaltet werden und es ist eine sehr feinfühlige Dosierung der Ankerquerdurchflutung möglich, und zwar unabhängig von der Wicklungstemperatur und Spannungsschwankungen.

In denjenigen Fällen, wo es auf den gleichmäßigen Verlauf des Flusses über der Umfangsrichtung des Segmentes ankommt, insbesondere Einsattelungen im Feldverlauf vermieden werden sollen, können drei zusätzliche, über den Umfang des Magnetsegmentes verteilte Feldstärkemeßsonden vorgesehen werden. Diese können sowohl als statisch wirkende Hallsonden wie auch als dynamisch wirkende schmale Meßspulen ausgebildet sein. Sie sind beispielshalber in F i g. 1 eingezeichnet und mit den Bezugszeichen 18,19 und 20 versehen.

Die Erfindung bietet zusammenfassend den Vorteil, daß die gemessenen Flußstärkewerte wesentlich repräsentativer für die Verhältnisse im Motor sind, als dies bei den bisher bekannten Prüfvorrichtungen der Fall war. Die Vorrichtung gemäß Fig.3 zeichnet sich darüber hinaus durch besonders einfache Handhabung aus, so daß sie sich besonders als Prüfautomat mit automatischer Zu- und Abführung und Gut/Schlecht-Anzeige eignet

Hierzu 2 Hlatt Zeichnungen 809 641/413

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung der Maßhaltigkeit und dea magnetischen Flusses von gewölbten Dauermagnetsegmenten für Elektromotoren mittels einer Durohschublehre aus Weicheisen, in deren freien, auf die Abmessungen des Magnetsegmentes abgestimmten Querschnitt das Magnetsegment gleitend einschiebbar ist und der den Luftspalt durchquerende magnetische Fluß meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt durch eine an der Innenwölbung des Magnetsegmentes (2) anliegende und in ihrer Stärke dem Luftspalt im Motor entsprechende Lage (3, 10) aus unmagnetischem Werkstoff simuliert ist und daß die Messung des magnetischen Flusses mittels einer gesehnten Neßspule (5,6,11) erfolgt, deren Position zumindest annähernd dem Wickelschritt im Anker des Motors entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschublehre in ihren Außenabmessungen ujf die des Motorrückschlußjoches und des Ankers abgestimmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage (3,10) aus unmagnetitchem Werkstoff mit der Durchschublehre fest verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Meßspule (5, 6, 11) und Voltmeter ein Integrierglied geschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadi -ch gekennzeichnet, daß die Durchschublehre (1) in der beidseitigen Verlängerung des Magnetsegmentes (2) in Umfangsrichtung nahe dessen Längskanten verlaufende Gegenfeldspulen (4) aufweist und daß die Meßspule aas zwei gleichen, in Längsrichtung unterteilten, hintereinanderschaltbaren Teilspulen (5,6) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschublehre (9) mehrere radial innerhalb zu der unmagnetischen Werkstofflage (10) angeordnete Längsnuten aufweist, deren Position den Nuten der Ankerfeldwicklung entspricht und daß in den Nuten hintereinandergeschaltete Gegenfeldwicklungen (7a, 7b, Tc-, 8a, Bb, 8c) mit nach Größe und Richtung gleicher Durchflutung eingelegt sind, deren Rückschluß (7,8) außerhalb des Magnetsegmentflusses liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschubiehre (9) radial innerhalb zu der unmagnetischen Werkstofflage dem halben Ankerblechschnitt mit Nuten entspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrichtung in der Gegenfeldwicklung umpolbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des magnetischen Flusses durch das Zeitintegral der beim Verschieben des Magnetsegmentes (2) in der Meßspule (5, 6, 11) induzierten Spannung erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die DUfch-Schublehre (12) als geteilte Kassette mit unlerbro* chenem magnetischen Rückschluß ausgebildet ist und die beiden Kassettenhälften zwischen die Pole (13,14) eines Magnetisierjoches (15) eingebaut sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung des magnetischen Flusses durch das Zeitintegral der während des Magnetetisierungsvorganges des orts-

) festen Magnetsegmentes in der Meßspule induzierten Spannung erfolgt.

12. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment nach Prüfung der ersten Segmentkante wieder entmagnetisiert wird.

in

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschublehre (9) mehrere über den inneren Umfang des Magnetsegmentes verteilte Feldstärkemeßsonden (18,19,20) aufweist.