DE4316783C2 - Verfahren und Meßgerät zur Ermittlung der Schlupffrequenz von Asynchronmotoren - Google Patents
Verfahren und Meßgerät zur Ermittlung der Schlupffrequenz von AsynchronmotorenInfo
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- DE4316783C2 DE4316783C2 DE19934316783 DE4316783A DE4316783C2 DE 4316783 C2 DE4316783 C2 DE 4316783C2 DE 19934316783 DE19934316783 DE 19934316783 DE 4316783 A DE4316783 A DE 4316783A DE 4316783 C2 DE4316783 C2 DE 4316783C2
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- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und ein Meßgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Meßverfahren bekannt, um die Drehzahl
von Asynchronmotoren zu ermitteln. Darunter befindet sich das stroboskopische
Meßverfahren, das jedoch eine direkte Beobachtung von rotierenden Teilen
voraussetzt, die außerdem in irgendeiner Form über eine optische Markierung
verfügen müssen. Es ist auch bekannt, die Drehzahlmessung mittels der Anwendung
von z. B. induktiven, optischen usw. Initiatoren vorzunehmen. Auch hier ist eine
direkte oder indirekte Beobachtung von rotierenden Teilen des Asynchronmotors
sowie die Herausführung elektrischer Anschlüsse erforderlich. Sowohl das
stroboskopische Meßverfahren wie auch die Drehzahlmessung unter Verwendung
von Initiatoren sind dann nicht anwendbar, wenn aus elektrischen oder konstruktiven
Gründen eine direkte oder indirekte Beobachtung der rotierenden Teile des
Asynchronmotors nicht möglich ist, dies ist z. B. bei einer vollständigen Kapselung
des Asynchronmotors nicht möglich. Zudem gibt es noch schwingungs- und
schallanalytische Meßverfahren, die ohne direkte Beobachtung von rotierenden
Teilen auskommen, die Auswertung der erhaltenen Signale ist jedoch aufwendig und
teuer. Schwingungs- und schallanalytischen Meßverfahren haftet außerdem der
Nachteil an, daß starke Störsignale zum Versagen führen. Dies kann beispielsweise
durch starke Störgeräusche des Motors bzw. des Gerätes, in das er eingebaut ist, der
Fall sein.
Eine Drehzahlmessung von Asynchronmotoren ist jedoch auch noch auf eine andere
Weise möglich. Bei Asynchronmotoren läuft die Rotationsfrequenz des Rotors stets
der Frequenz des Erregerfeldes des Stators hinterher, d. h. die Rotationsfrequenz ist
geringer als die Erregerfrequenz. Der Unterschied zwischen diesen beiden Frequen
zen wird Schlupffrequenz genannt, diese ist lastabhängig und auch bei Leerlauf ver
schieden von Null. Das vom Erregerfeld des Stators erzeugte Magnetfeld bewirkt in
dem Rotor ein entsprechendes Rotormagnetfeld, das sich dem Magnetfeld des Erre
gers überlagert. Daraus entsteht ein resultierendes Magnetfeld, das außerhalb des
Motors mit empfindlichen Meßgeräten nachgewiesen werden kann. Der Nachweis der
Schlupffrequenz kann mittels eines Galvanometers erfolgen. Der Zeiger des Galvano
meters kann durch seine mechanische Trägheit der Erregerfrequenz nicht folgen und
führt deshalb nur kleine Schwankungen in der Frequenz des Schlupffeldes, d. h. der
Differenzfrequenz zwischen dem Magnetfeld des Stators und dem Magnetfeld des
Rotors aus. Wenn man nun die Erregerfrequenz auf herkömmliche Weise mißt, so
läßt sich die Drehzahl berechnen. Die Messung mittels Galvanometer hat jedoch die
Nachteile, daß die relativ kleinen Ausschläge des Galvanometers über einen längeren
Zeitraum gezählt werden müssen, um eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen, so
daß eine Ermüdung des Auges und Ungenauigkeiten beim Zählen das Ergebnis be
einträchtigen. Darüber hinaus kann man mit dem Auge lediglich eine Schlupffrequenz
zwischen 8 und 10 Hertz erfassen, es treten jedoch Schlupffrequenzen bis etwa 15
Hertz auf, so daß es bei dieser Meßmethode zu einer Einengung des Meßbereichs
kommt. Durch die lange Meßdauer sind auch nur stationäre Drehzahlbereiche erfaß
bar, die Anlaufkennlinien und die Belastungskennlinien können so nicht erfaßt wer
den. Aufgrund der Beobachtung des Galvanometers mit dem Auge ist auch eine au
tomatische Auswertung der Meßergebnisse nicht möglich.
Aus der EP 02 08 967 B1 ist ein Gegenstand bekannt, der die Schlupffre
quenz eines Asynchronmotors ohne konstruktive Änderungen des Motors direkt er
faßt. Gegenstand dieser Schrift ist eine Anordnung zur lastabhängigen Leistungsre
gelung eines Asynchronmotors mit steuerbaren elektronischen Schaltern, dem ein
Phasenanschnittssteuerkreis zugeordnet ist. Als Istwert für die Leistungsregelung des
Asynchronmotors ist dessen Schlupffrequenz vorgesehen. Zur Erfassung der
Schlupffrequenz ist ein induktiver Meßwertaufnehmer vorhanden, der einen Massivei
senkern und eine Zylinderspule sowie einen Dämpfungsmantel aus nichtmagneti
schem Material enthält und der am Motorgehäuse im Bereich des Streufeldes der
Ständerwicklung angeordnet ist. Diesem induktiven Meßwertaufnehmer ist ein
Tiefpaß nachgeordnet, der ein mit der Schlupffrequenz des Asynchronmotors
moduliertes Ausgangssignal als Steuerspannung für den
Phasenanschnittssteuerkreis liefert. Der induktive Meßwertaufnehmer ist mit einer
hohen Windungszahl versehen und der Dämpfungsmantel besteht aus einem
elektrisch leitenden nichtmagnetischen Material. Dieser induktive Meßwertaufnehmer
wird auf das Motorgehäuse im Bereich des Streufelds der Ständerwicklung
aufgesetzt, wobei die Netzfrequenz des Asynchronmotors durch den
Dämpfungsmantel bereits gedämpft ist und durch den nachgeordneten Tiefpaßfilter
ausgefiltert wird. Auf einen derartigen Gegenstand zur lastabhängigen
Leistungsregelung eines Asynchronmotors ist die vorliegende Anmeldung nicht
gerichtet, darüber hinaus handelt es sich bei dem Gegenstand der EP
02 08 967 B1 noch um eine rein stationäre Anordnung, die sich nicht unabhängig von
dem Asynchronmotor einsetzen läßt, auf dem sie montiert ist.
Aus der US 4,495,448 ist ein Gegenstand bekannt, der die Schlupffrequenz
aus den überlagerten Streufeldern von Stator und Rotor des Motors
bestimmt. Zur Erfassung des Signals in dem Streufeld des Motors wird eine
Spulenanordnung aus drei unterschiedlichen Spulen als Aufnemerspule
verwendet. Diese Spulenanordnung bildet zusammen mit dem Kondensator
einen Resonanzkreis bzw. Resonanzfilter. In diesem Resonanzkreis erfolgt
eine selektive Verstärkung des erfaßten Signals im Streufeld des Motors,
das die gesuchte Schlupffrequenz beinhaltet und im Bereich von 1350
bis 1380 Hz liegt. Die Spuleninduktivität und die Kondensatorkapazität des
Resonanzkreises nach der US 4,495,448 ist an die Erregerfrequenz und
die jeweilige Bauart des Asynchronmotors angepaßt. Auch die Mittenfrequenz
des nachfolgenden selektiven Verstärkers ist an diese Erregerfrequenz
angepaßt. In der Praxis wird nicht nur mit einer einzigen Erregerfrequenz
gearbeitet, sondern es werden zur Drehzahlsteuerung über Frequenzumrichter
variable Erregerfrequenzen eingespeist. In diesen Fällen ist
eine Drehzahlmessung mit der Vorrichtung nach der US 4,495,448 nicht
mehr möglich. Die Gegenstände sowohl der US 4,495,448 wie auch
der EP 02 08 967 arbeiten nicht mit Quadriergliedern für das im Streufeld
des Motors erfaßte resultierende Gesamtspannungssignal. Es liegen
bei den beiden vorgenannten Entgegenhaltungen deshalb Gesamtspannungsschwebungssignale
geringer Schwebungstiefe vor, die zur Ermittlung
der Schlupffrequenz jeweils in beiden genannten Entgegenhaltungen
angeführten speziellen Wege und Mittel unerläßlich machen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für die Massenfertigung ge
eignetes, einfaches und preiswertes Verfahren und Meßgerät zur Ermittlung der
Schlupffrequenz von Asynchronmotoren zu schaffen, bei dem insbesondere keine
rotierenden Teile des Asynchronmotors zugänglich sein müssen, ferner an den Bau
teilen des Asynchronmotors keine baulichen Veränderungen und keinerlei Hilfsmaß
nahmen für die Messung der Schlupffrequenz vorgenommen werden müssen und
das Meßgerät für Servicezwecke in einer Ausführung als batteriebetriebenes trans
portables Handmeßgerät aufbaubar ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch das Quadrieren der
resultierenden Gesamtspannung in dem Quadrierglied die für die Messung der
Schlupffrequenz erforderlichen Größen vorliegen, nämlich die Schlupffrequenz und
die Erregerfrequenz des Stators mit verdoppeltem Betrag und einer dominierenden
und damit gut zu zählenden Amplitude. Durch die Ausbildung des dem Quadrierglied
nachgeschalteten Bandpasses für die Signalspannung (ω₁-ω₂) in zwei Tiefpässe mit
jeweils getrennten Signalpfaden, wobei die Ausgänge dieser Tiefpässe an einem
Subtrahierer liegen und so die beiden Ausgangsspannungen der Tiefpässe vonein
ander abgezogen werden, läßt sich auch das Spannungssignal für die niedrige
Schlupffrequenz (ω₁-ω₂) gut bilden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstan
des liegen auch darin, daß die Meßwertaufnahme, die Meßwertauswertung und deren
Anzeige rechnergesteuert erfolgen. D. h., daß die Messung voll elektronisch erfolgt, so
daß die Anzeige auch digital erfolgen kann oder auch direkt in einen größeren Rech
ner eingelesen werden kann. Mit den erfindungsgemäßen Gegenständen sind in der
Praxis vorkommende Schlupffrequenzen von 1-15 Hertz meßbar, andere Schlupfbe
reiche ließen sich prinzipiell auch realisieren, wenn dafür in der Praxis Anwendungs
fälle vorliegen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Dauer der Meßwertaufnahme
eine Schlupfperiode umfaßt, damit lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfah
ren bzw. Meßgerät auch die Anlaufkennlinien und die Belastungskennlinien erfassen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist auch, daß infolge des rein elektronischen Aufbaus
mit einer voll elektronisch gesteuerten Messung das Meßgerät auch als
batteriebetriebenes transportables Handgerät ausführbar ist, daß damit auch ein
Meßgerät für Servicezwecke zur Messung am Einbauort von vollkommen
gekapselten Motoren möglich ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeich
nung noch näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
und des erfindungsgemäßen Meßgeräts zur Ermittlung der
Schlupffrequenz von Asynchronmotoren.
Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Meßgerät zur Ermittlung der Schlupffrequenz von
Asynchronmotoren in Blockschaltbilddarstellung, wobei der Asynchronmotor hier
nicht dargestellt ist. Außerhalb des Asynchronmotors in dem ebenfalls nicht darge
stellten Streufeld des Asynchronmotors wird eine Aufnehmerspule 1 eingebracht. Die
Aufnehmerspule 1 ist mit zahlreichen Windungen versehen. Durch das Magnetfeld
des erregenden Stators wird ein Wechselstromfluß in dem Rotor erzeugt. Der Rotor
erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das sich dem Magnetfeld des Erregers bzw. Sta
tors überlagert. Dadurch bedingt ist die Rotationsfrequenz des Rotors stets geringer
als die Erregerfrequenz des Stators. Die Differenz zwischen der Statorfrequenz und
der Erregerfrequenz wird als Schlupffrequenz bezeichnet, wobei sie sowohl lastab
hängig und auch bei Leerlauf verschieden von Null ist. Die durch Wechselstromerre
gung induzierten Magnetfelder mit den unterschiedlichen Frequenzen erzeugen im
Stator eine erste Spannung und im Rotor mit geringerer Frequenz eine zweite Span
nung, die sich jeweils additiv überlagern. Die resultierende Gesamtspannung be
schreibt die Gleichung 1
Uges(t) = A sin(ω₁t) + B sin(ω₂t)
A ist dabei die Amplitude des Stator bzw. Erregerfeldes, B ist die Amplitude des Ro
torfeldes, Uges entspricht der resultierenden Gesamtspannung, ω₁ entspricht der
Frequenz des Drehfeldes des Stators, ω₂ entspricht der Frequenz des Drehfeldes des
Rotors. Da die Amplitude B durch die Amplitude A induziert wird und der Rotor des
Asynchronmotors innen liegt, gilt, daß die Amplitude A bedeutend größer als die Am
plitude B ausfällt. Das in der vorgestellten Gleichung angeführte Ergebnis enthält ein
Schwebungssignal mit geringer Schwebungstiefe. Es läßt sich erkennen, daß die
Schlupffrequenz nicht als additive Signalkomponente in der resultierenden Gesamt
spannung enthalten ist. Quadriert man jedoch die in der vorstehenden Formel erfaßte
resultierende Gesamtspannung im Streufeld eines Asynchronmotors mit einem
geeigneten Quadrierglied, das nach dem Stand der Technik ausgebildet sein kann,
so erhält man ein umgeformtes Signal für die resultierende Gesamtspannung, also
ein quadriertes Signal der resultierenden Gesamtspannung, das mit der Gleichung 2
beschrieben wird:
U²ges = A² sin ²(ω₁t) + B² sin ²(ω₂t) + 2AB sin (ω₁t) sin (ω₂t) =
A²/2×(1-cos (2ω₁t))+B²/2×(1-cos (2ω₂t)) + AB ×(cos (ω₁-ω₂)t-cos (ω₁ + ω₂)t)
A²/2×(1-cos (2ω₁t))+B²/2×(1-cos (2ω₂t)) + AB ×(cos (ω₁-ω₂)t-cos (ω₁ + ω₂)t)
Durch das Quadrieren der resultierenden Gesamtspannung in einem Quadrierglied
sind in dem Frequenzspektrum die nachfolgenden Frequenzen enthalten
2 * ω₁, 2 * ω₂, ω₁+ω₂, ω₁-ω₂.
In diesen vier erhaltenen Frequenzen sind auch die beiden gesuchten Frequenzen
enthalten, nämlich die Schlupffrequenz ω₁-ω₂ und die benötigte Erregerfrequenz in
der Form 2 * ω₁. Die gesuchte Schlupffrequenz ω₁-ω₂ stellt die niedrigste Frequenz
komponente dar und kann mit einem geeigneten Tiefpaßfilter ausgefiltert werden. Die
für die Ermittlung der Schlupffrequenz ebenfalls erforderliche Erregerfrequenz 2 * ω₁
wurde durch die Quadrierung verdoppelt und besitzt mit dem Faktor A²/2 die grö
ßenmäßig dominierende Amplitude, da die Statoramplitude A bedeutend größer als
die Rotoramplitude B ausfällt. Die Erregerfrequenz des Stators läßt sich deshalb
ebenfalls durch Zählung ermitteln. Die Aufnehmerspule 1 ist dem Quadrierglied 2
nachgeschaltet. Die Amplitude der resultierenden Gesamtspannung hängt von der
magnetischen Ankopplung der Aufnehmerspule 1 im Streufeld des Asynchronmotors
ab, sie kann je nach Stellung der Aufnehmerspule in diesem Streufeld stark
schwanken. Das von der Aufnehmerspule erhaltene Eingangssignal der resultieren
den Gesamtspannung wird daher noch mit einem geregelten Eingangsverstärker 3
aufbereitet und verstärkt. Der Eingangsverstärker 3 liegt in Serie zwischen der Auf
nehmerspule 1 und dem Eingang des Quadriergliedes 2. Der Eingang des
Eingangverstärkers 3 muß außerdem einen sehr hochohmigen Abgriff des
Eingangssignals der resultierenden Spannung von der Aufnehmerspule 1 haben, da
das Eingangssignal einen hohen Quellwiderstand hat.
Wie aus der Gleichung 2 ersichtlich ist, liegt am Ausgang 4 des Quadriergliedes 2
nach dem Quadrieren das Spannungssignal (2 * Ω₁) an. Zwischen dem Ausgang 4
des Quadriergliedes 2 und einem Kleinrechner 5 ist ein erster Zähler 6 für das Span
nungssignal (2 * ω₁) eingeschaltet. Zur Vergleichmäßigung der Spannungsimpulse (2 * ω₁)
für den Eingang des ersten Zählers 6 ist ein erster Signalformer 7 dem ersten
Zähler 6 vor- bzw. in Reihe geschaltet.
Gemäß der Gleichung 2 liegt nach dem Quadrieren am Ausgang 4 des Quadrierglie
des 2 auch das Spannungssignal (ω₁-ω₂) an. Im Ausgang 4 des Quadriergliedes 2
ist für die Gewinnung des Spannungssignals (ω₁-ω₂) ein steilflankiger Bandpaß 8
nachgeschaltet, der in fünfter Ordnung ausgebildet ist. Der Bandpaß ist derart
ausgebildet, daß der Bandpaß aus einem ersten Tiefpaß 9 mit einer ersten
Eckfrequenz für den Bandpaß 8 und aus einem zweiten Tiefpaß 10 mit einer zweiten
Eckfrequenz für den Bandpaß 8 ausgestattet ist. Der erste Tiefpaß 9 und der zweite
Tiefpaß 10 verfügen jeweils über getrennte Signalpfade und die Ausgänge dieser
beiden Tiefpässe sind auf einen Subtrahierer 11 geschaltet. D. h. daß zum Gewinnen
des Spannungssignals (ω₁-ω₂) die Ausgangssignale der beiden Tiefpässe 9 und 10
in dem Subtrahierer 11 voneinander abgezogen werden. Der Frequenzabstand der
ersten Eckfrequenz zu der zweiten Eckfrequenz wird derart bemessen, daß er den
Bereich der zu messenden Schlupffrequenz umfaßt. Da eine Schlupffrequenz in dem
Bereich von 1-15 Hertz erfaßt und gemessen werden soll, wird die erste Eckfrequenz
des Bandpasses 8 auf 1 Hertz und die zweite Eckfrequenz des Bandpasses 8 auf 20
Hertz gelegt.
Zwischen dem Ausgang 13 des Bandpasses 8 und dem Kleinrechner 5 ist ein zweiter
Zähler 12 für das Spannungssignal (ω₁-ω₂) geschaltet. Darüber hinaus liegt wieder
zur Formung geeigneter Impulse für den Zähler für das ausgefilterte Spannungssignal
(ω₁-ω₂) zwischen dem Ausgang 13 des Bandpasses 8 und dem Eingang des zwei
ten Zählers 12 ein zweiter Signalformer 14. Zur Verstärkung des schwachen Span
nungssignals (ω₁-ω₂) ist am Ausgang des Bandpasses 8 in einer Reihenschaltung
mit dem zweiten Signalformer 14 ein Regelverstärker 15 gelegt, wobei dem Regel
verstärker ein ebenfalls am Ausgang 13 des Bandpasses 8 liegender Gleichrichter 16
mit Integrator mit seinem Ausgangssignal zugeschaltet ist.
Die durch das Quadrieren entstandenen und in der Gleichung 2 enthaltenen Gleich
spannungsanteile A²/2 + B²/2 können wegen der niedrigen gesuchten Schlupf
frequenz von 1-15 Hertz nicht einfach mit einem Tiefpaß erster Ordnung kapazitiv
abgekoppelt werden. Im Experiment zeigt sich jedoch, daß am Ausgang 4 des Qua
driergliedes 2 in dem Ausgangssignal nur geringe Frequenzanteile unter 1 Hertz vor
handen sind, die daher rühren, daß die Erregersignale keine reinen Sinusfunktionen
sind. Diese Verzerrungen ergeben beim Quadrieren niederfrequente Mischprodukte,
deren Amplitude aber wesentlich kleiner als die Amplitude des Schlupfsignals ist und
deshalb nicht störend in Erscheinung treten. Die Steuerung des Meßprozesses erfolgt
über den Kleinrechner 5. Der Kleinrechner 5 dient auch zur Steuerung einer digitalen
Anzeige 17. Ferner ist an dem Kleinrechner eine Rechnerschnittstelle 18 vorgesehen,
so daß die Meßergebnisse auch in einen größeren Rechner eingelesen werden kön
nen. Die Frequenzbestimmung erfolgt mittels einer aus dem Stand der Technik be
kannten quarzstabilisierten Periodendauermessung.
Claims (10)
1. Verfahren zur Ermittlung der Schlupffrequenz von Asynchronmotoren, wobei
eine Messung durch einen induktiven Meßfühler im Streufeld des Asynchron
motors vorgenommen wird und der induktive Meßfühler aus dem
magnetischen Streufeld eine resultierende Gesamtspannung erfaßt, die aus
der Überlagerung der Erregerspannung des Stators und der Rotorspannung
entsteht und die Schlupffrequenz als Schwebungsfrequenz enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von einer Aufnehmerspule (1) erfaßte resultierende Gesamtspannung in einem Quadrierglied (2) quadriert wird,
daß nach dem Quadrieren zum Gewinnen des Spannungssignals (ω₁-ω₂) zwei getrennte Signalpfade mit einem ersten Tiefpaß (9) bzw. einer ersten Eckfrequenz und einem zweiten Tiefpaß (10) mit einer zweiten Eckfrequenz gebildet werden,
daß die Ausgangssignale der beiden Tiefpässe (9, 10) in einem Subtrahierer (11) voneinander abgezogen werden,
daß der Frequenzabstand der ersten und der zweiten Eckfrequenz derart bemessen wird, daß er den Bereich der zu messenden Schlupffrequenz umfaßt,
daß das Spannungssignal (2 * ω₁) nach dem Quadrieren über einen ersten Zähler (6) einem der Kleinrechner (5) zugeleitet wird,
daß das Spannungssignal (ω₁-ω₂) nach der Filterung und dem Verlassen des Subtrahierers (11) über einen zweiten Zähler (12) dem Kleinrechner (5) zugeführt wird und
daß der Kleinrechner (5) die ablaufenden Meß- und Signalgewinnungsvorgänge einschließlich einer Anzeige (17) für das Ergebnis steuert.
daß die von einer Aufnehmerspule (1) erfaßte resultierende Gesamtspannung in einem Quadrierglied (2) quadriert wird,
daß nach dem Quadrieren zum Gewinnen des Spannungssignals (ω₁-ω₂) zwei getrennte Signalpfade mit einem ersten Tiefpaß (9) bzw. einer ersten Eckfrequenz und einem zweiten Tiefpaß (10) mit einer zweiten Eckfrequenz gebildet werden,
daß die Ausgangssignale der beiden Tiefpässe (9, 10) in einem Subtrahierer (11) voneinander abgezogen werden,
daß der Frequenzabstand der ersten und der zweiten Eckfrequenz derart bemessen wird, daß er den Bereich der zu messenden Schlupffrequenz umfaßt,
daß das Spannungssignal (2 * ω₁) nach dem Quadrieren über einen ersten Zähler (6) einem der Kleinrechner (5) zugeleitet wird,
daß das Spannungssignal (ω₁-ω₂) nach der Filterung und dem Verlassen des Subtrahierers (11) über einen zweiten Zähler (12) dem Kleinrechner (5) zugeführt wird und
daß der Kleinrechner (5) die ablaufenden Meß- und Signalgewinnungsvorgänge einschließlich einer Anzeige (17) für das Ergebnis steuert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende
Gesamtspannung zwischen Aufnehmerspule (1) und Quadrierglied
(2) verstärkt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannungssignal (2 * ω₁) nach dem Quadrieren und vor dem ersten
Zähler (6) einer Signalformung unterzogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spannungssignal (ω₁-ω₂) nach der Filterung und dem Verlassen
des Subtrahierers vor dem zweiten Zähler (12) einer Signalformung
unterzogen wird.
5. Meßgerät zur Ermittlung der Schlupffrequenz von Asynchronmotoren, wobei
eine Messung durch einen induktiven Meßfühler im Streufeld des Asynchron
motors vorgenommen wird und der induktive Meßfühler aus dem
magnetischen Streufeld eine resultierende Gesamtspannung erfaßt, die aus
der Überlagerung der Erregerspannung des Stators und der Rotorspannung
entsteht und die Schlupffrequenz als Schwebungsfrequenz enthält,
gemäß
dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer Aufnehmerspule (1) für die Erfassung der resultierenden Gesamtspannung ein Quadrierglied (2) nachgeschaltet ist,
daß dem Quadrierglied (2) ein steilflankiger und derart gestalteter Bandpaß (8) nachgeschaltet ist, daß der Bandpaß (8) aus einem ersten Tiefpaß (9) und einer ersten Eckfrequenz für den Bandpaß und einem zweiten Tiefpaß (10) mit einer zweiten Eckfrequenz für den Bandpaß sowie einem Subtrahierer (11) zusammengesetzt ist,
daß der Frequenzabstand der ersten und zweiten Eckfrequenz den Bereich der zu messenden Schlupffrequenz umfaßt,
daß dabei der erste und der zweite Tiefpaß (9, 10) jeweils über getrennte Signalpfade verfügen und daß die Ausgänge beider Tiefpässe (9, 10) auf den Subtrahierer (11) geschaltet sind,
daß einerseits zwischen dem Ausgang (4) des Quadriergliedes (2) und einem Kleinrechner (5) ein erster Zähler (6) für das Spannungssignal (2 * ω₁) liegt,
daß andererseits zwischen dem Ausgang (13) des Bandpasses (8) und dem Kleinrechner (5) ein zweiter Zähler (12) für das Spannungssignal (ω₁-ω₂) geschaltet ist und
daß schließlich der Kleinrechner (5) zur Steuerung des Meßprozesses und einer Anzeige (17) für die Schlupffrequenz dient.
dadurch gekennzeichnet,
daß einer Aufnehmerspule (1) für die Erfassung der resultierenden Gesamtspannung ein Quadrierglied (2) nachgeschaltet ist,
daß dem Quadrierglied (2) ein steilflankiger und derart gestalteter Bandpaß (8) nachgeschaltet ist, daß der Bandpaß (8) aus einem ersten Tiefpaß (9) und einer ersten Eckfrequenz für den Bandpaß und einem zweiten Tiefpaß (10) mit einer zweiten Eckfrequenz für den Bandpaß sowie einem Subtrahierer (11) zusammengesetzt ist,
daß der Frequenzabstand der ersten und zweiten Eckfrequenz den Bereich der zu messenden Schlupffrequenz umfaßt,
daß dabei der erste und der zweite Tiefpaß (9, 10) jeweils über getrennte Signalpfade verfügen und daß die Ausgänge beider Tiefpässe (9, 10) auf den Subtrahierer (11) geschaltet sind,
daß einerseits zwischen dem Ausgang (4) des Quadriergliedes (2) und einem Kleinrechner (5) ein erster Zähler (6) für das Spannungssignal (2 * ω₁) liegt,
daß andererseits zwischen dem Ausgang (13) des Bandpasses (8) und dem Kleinrechner (5) ein zweiter Zähler (12) für das Spannungssignal (ω₁-ω₂) geschaltet ist und
daß schließlich der Kleinrechner (5) zur Steuerung des Meßprozesses und einer Anzeige (17) für die Schlupffrequenz dient.
6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Eckfrequenz des Bandpasses (8) auf ein Hertz und die zweite Eckfrequenz
des Bandpasses (8) auf 20 Hertz gelegt wird.
7. Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Aufnehmerspule (1) und dem Quadrierglied (2) ein Eingangsverstärker
(3) geschaltet ist.
8. Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Ausgang des Quadriergliedes (2) und dem Eingang des
ersten Zählers (6) ein erster Signalformer (7) für das Spannungssignal
(2 * ω₁) liegt.
9. Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der für das Spannungssignal (ω₁-ω₂) zwischen dem Ausgang (13) des
Bandpasses (8) und dem Eingang des zweiten Zählers (12) ein zweiter
Signalformer (14) liegt.
10. Meßgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
am Ausgang (13) des Bandpasses (8) und dem Eingang des zweiten
Signalformers (14) ein Regelverstärker (15) liegt, wobei dem Regelverstärker
(15) ein ebenfalls am Ausgang (13) des Bandpasses (8) liegender
Gleichrichter (16) mit Integrator mit seinem Ausgangssignal zugeschaltet
ist.
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