DE975746C

DE975746C - Anordnung zur Drehmomentmessung bei elektrischen Maschinen

Info

Publication number: DE975746C
Application number: DES38758A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Braunersreuther; Friedrich Dr Rer Nat Kuhrt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-04-18
Filing date: 1954-04-18
Publication date: 1962-07-19

Description

Anordnung zur Drehmomentmessung bei elektrischen Maschinen Zur Drehmomentmessung bei elektrischen Maschinen wird im Luftspalt der Maschine ein als Hallgenerator ausgeführter Meßkörper angebracht, der vom Fluß der Maschine induziert und außerdem von einem dem Ankerstrom der Maschine proportionalen Hilfsstrom durchflossen wird. Auf Grund der Beziehung für das Drehmoment Md - 0 ' J, wobei 0 den Maschinenfluß und J den Maschinenstrom darstellt, und der Beziehung für die Hallspannung UH - B - J, wobei B die magnetische Induktion des Hallgenerators und J den Strom durch den Hallgenerator darstellt, ergibt sich, daß die Hallspannung proportional dem Drehmoment wird.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung einer solchen Anordnung. Es kann sich bei hochgesättigten, nicht kompensierten Maschinen mit starker Ankerrückwirkung nämlich ergeben, daß der Hallgenerator, auch wenn er in der Mitte eines Polschuhes angebracht ist, keinen exakten Meßwert für das Drehmoment liefert, weil der den Hallgenerator induzierende Fluß in diesen Fällen nicht genau dem wirklichen Maschinenfluß entspricht. Man könnte daher daran denken, den Hallgenerator an einer solchen Stelle des Polschuhes anzubringen, an der die Hallspannung wirklich genau dem Drehmoment entspricht. Die Lage dieses Punktes hängt jedoch von verschiedenen Faktoren, insbesondere dem Betriebszustand der Maschine ab und kann außerdem je nach der Art der verwendeten Maschine verschieden sein. Die Erfindung gibt einen Weg an, durch den es ermöglicht wird, bei der Drehmomentmessung in jedem Fall eine brauchbare Hallspannung als Maß für das Drehmoment zu erreichen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, mehrere Hallgeneratoren unter einem Polschuh, insbesondere in Ankerumfangsrichtung der Maschine anzuordnen, im Sinne der Erzielung eines dem wirklichen Maschinenfluß proportionalen mittleren Meßwertes für das Drehmoment.
Die Anzahl der Hallgeneratoren kann verschieden sein und richtet sich nach der verlangten Meßgenauigkeit. Mit drei Hallgeneratoren lassen sich in vielen Fällen bereits brauchbare Meßergebnisse erzielen, insbesondere wenn die Verteilung entsprechend den zu erwartenden Verzerrungen des Flußverlaufs längs des Ankerumfanges erfolgt. Es kann außerdem eine Anbringung der Hallgeneratoren in der Achsrichtung vorteilhaft sein, beispielsweise bei ungleichmäßigem Luftspalt.
Es ist beispielsweise möglich, die Hallgeneratoren unabhängig voneinander zu betreiben, sie an verschiedene Meßgeräte anzuschließen und aus den ermittelten Meßwerten einen Mittelwert herzustellen.
Wesentlich günstiger ist es jedoch, die Stromelektroden der einzelnen Hallgeneratoren parallel durch eine, vorzugsweise einzige Stromquelle zu speisen und die Hallelektroden in Reihe zu schalten, so daß der erste und letzte Hallgenerator mit dem Meßinstrument verbunden ist. Es wird hier also nur ein Meßinstrument benötigt. Es ist zu berücksichtigen, daß zunächst die miteinander verbundenen Hallelektroden zweier benachbarter Haugeneratoren mit Hilfe von in die Stromzuleitungen geschalteter Widerstände bestimmter Größe auf gleiches Potential gebracht werden müssen, wie dies an anderer Stelle an sich bereits vorgeschlagen ist (vgl. die französische Patentschrift I 112 433). Durch eine derartige Schaltungsanordnung wird nicht nur ein Meßwert erhalten, der dem Mittelwert des magnetischen Flusses entspricht und der auch im Falle starker Ankerrückwirkungen dem wirklichen Drehmoment der Maschine proportional ist, sondern zugleich auch eine wesentlich höhere Hallspannung infolge Addition der Einzelhallspannungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Drehmomentmessung bei elektrischen Maschinen mit Hilfe eines im Luftspalt der Maschine angebrachten Hallgenerators, der vom Fluß der Maschine induziert und von einem dem Ankerstrom proportionalen Strom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hallgeneratoren unter einem Polschuh, insbesondere in Ankerumfangsrichtung der Maschine angeordnet sind, im Sinne der Erzielung eines dem wirklichen Maschinenfluß proportionalen Meßwertes für das Drehmoment.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallelektroden der Hallgeneratoren in Reihe geschaltet sind, während deren Stromelektroden derart parallel gespeist werden, daß die jeweils miteinander verbundenen Hallelektroden auf dem gleichen Potential liegen.