KR20040066740A

KR20040066740A - 전기모터를 위한 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR20040066740A
Application number: KR1020040004307A
Authority: KR
Inventors: 호이저휴버트; 바이드게르하르트; 슈미트구이도
Original assignee: 미네베아 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2004-07-27
Also published as: US20040212392A1; DE10302531A1; JP2004264291A; CN1517666A; DE10302531B4

Abstract

전기모터용 측정장치를 제공하기 위하여, 특히 모터 마운트를 구성하는 스핀들 모터(spindle motors)에 있어서, 검사(tested)되어질 전기모터는 측정을 위해 스테이터 측에 위치되어질 수 있으며, 그리고 1차 런아웃(runout) 측정장치는 적어도 하나의 1차 런아웃 센서(sensor)를 가지며, 1차 방향의 런아웃은 모터 마운트(mount)에 수용된 전기모터의 로터(rotor)에서 감지(sensed)되어질 수 있고, 상기 장치는 전기모터의 개개의 매개변수(parameters)의 가능한 가장 능률적인 측정을 고려하며, 그것은 적어도 하나의 2차 런아웃 센서를 가지는 2차 런아웃 측정장치를 제공하도록 제안되고, 1차 방향에 관하여 직교(transversely)하여 연장하는, 2차 방향의 로터의 런아웃은, 1차 방향에 런아웃과 동시에 측정되어질 수 있다.

Description

전기모터를 위한 측정장치 및 측정방법{Measuring device and measuring method for electric motors}

본 발명은 전기모터를 위한 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 특히 모터 마운트(motor mount)를 구성하는 스핀들 모터(spindle motors)를 위한 것으로,검사(tested)되어질 전기모터가 측정을 위해 스테이터(stator)측에 위치되어질 수 있고, 그리고 1차 런아웃 측정장치가 적어도 하나의 1차 런아웃 센서(runout sensor)를 가지며, 1차 방향의 런아웃이 모터 마운트에 수용된 전기모터의 로터(rotor)에서 감지되어질 수 있다.

공지된 전기모터를 위한 측정장치 및 측정방법의 경우, 통상적으로 각 개개의 매개변수는 분할(separate)장치에서 측정되어, 전기모터의 측정에 다수의 장치를 요하며 많은 시간낭비를 하는 결과가 있었다.

그러므로 본 발명의 목적은, 전기모터의 개개의 매개변수의 가능한 가장 능률적인 측정을 고려한, 전기모터를 위한 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 상기 기술된 타입(type)의 측정장치의 경우에, 다시 말하면 적어도 하나의 2차 런아웃 센서를 가지는 런아웃 측정장치의 공급에 의해, 1차 방향에 관하여 직교(transversely)하여 연장하는, 2차 방향의 로터의 런아웃이, 1차 방향에 런아웃과 동시에 측정되어질 수 있는, 본 발명에 따라 달성된다.

이 해법의 이점으로 주목할 것은, 서로에 관하여 직교하여 연장하는 두 방향의 로터의 런아웃을 동시에 측정하며, 따라서 더욱 능률적으로 런아웃 측정을 수행하는 가능성을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 본 해법의 다른 이점으로 주목할 것은, 런아웃 측정의 정밀도 또한 이 방법으로 개선된다는 것으로, 이런 목적때문에, 전기모터가 모터 마운트에 오직 한번 설치되며, 따라서 모터 마운트의 포지셔닝 에러(positioning errors)가 동일한 방법으로 두 방향의 런아웃 측정의 정밀도에 영향을 미치고, 따라서 부가적인 포지셔닝 에러가 더 나은 런아웃 측정을 위해 재 설치되는 모터 마운트에 의해 유발되어질 수 없다.

런아웃 센서들은 대체로 그들이 로터와 접촉하는 방식으로 작동할 수 있다.

그러나, 특히 런아웃 측정의 정밀도를 향상시키며 그리고 더 빠른 회전속도로 작동시키려면, 1차 런아웃 센서 및 2차 런아웃 센서가 비접촉(contactless) 센서인 것이 특히 적합하다.

이러한 비접촉 센서는 대체로 근접센서(inductive sensors)일 수 있으나, 만일 런아웃 센서가 정전용량센서(capacitive sensor)라면 특히 유리하다.

특히 정전용량센서가 사용되었을 때, 문제는 그들이 충전축적(charge accumulation) 및 충전변위(charge displacement)를 일으키며, 때문에 다른 런아웃 센서의 측정을 유도하여(influencing) 런아웃 센서의 하나를 써서 측정할 위험이있다.

이런 이유로, 바람직하게는 1차 런아웃 센서의 이송주파수(carrier frequency) 및 2차 런아웃 센서의 이송주파수가 위상전환에 따라서 작동하도록 제공되어서 결과적으로 런아웃 센서의 상호(mutual) 유도가 억제되어질 수 있다. 서로의 런아웃 센서의 영향의 실질적인 억제를 달성하기 위해, 만일 1차 런아웃 센서의 이송주파수 및 2차 런아웃 센서의 이송주파수가 대체로 역위상에서 작동한다면 특히 유리하다.

특히 마이크로미터(micrometers)의 범위 안에서, 런아웃 센서가 가능한 정밀하게 로터로부터 각각의 간격을 감지해야만 하기 때문에, 로터에 관하여 런아웃 센서의 정확한 포지셔닝은 런아웃 측정을 수행하기 위해 요구된다. 이런 이유로, 바람직하게는 1차 런아웃 센서는 1차 센서 전진장치(advancing unit)에 설치되어 제공되며, 1차 방향의 로터 쪽으로 이것에 의해 전진되어질 수 있다.

1차 런아웃 센서의 정밀한 포지셔닝을 얻기 위해서, 만일 로터쪽으로 전진하는 동안 스페이싱 센서(spacing sensor)처럼 1차 런아웃 센서를 사용하는 컨트롤러(controller)가, 1차 센서 전진장치를 활성화(activating)하기 위해 제공된다면 특히 유리하며, 때문에 런아웃 센서 그 자체가 나중의(later) 런아웃 측정을 위한 최적간격범위(optimum spacing range)내에 그것을 포지셔닝하기 위하여 사용되어 질 수 있다.

컨트롤러는 바람직하게는 로터회전에 따라서 1차 런아웃 센서가 전진하도록 사용되고, 런아웃 발생에 따라 런아웃 센서의 최적포지션을 고려하기 위해서 고정되어질 것이다.

또한, 본 유용한 해법이 제공하는 것으로, 2차 런아웃 센서는 2차 센서 전진장치에 설치되고, 2차 방향의 로터 쪽으로 이것에 의해 전진되어 질 수 있다.

이 경우 바람직하게는 2차 컨트롤러가 제공되고, 로터 쪽으로 전진하는 동안 스페이싱 센서처럼 2차 런아웃 센서를 사용하는 상기 2차 컨트롤러는, 2차 센서 전진장치를 활성화하기 위해 제공되며, 따라서 그것은 2차 런아웃 센서가 런아웃 측정을 위한 로터로부터 최적간격을 얻기 위해서 그 자체가 사용되어질 수 있게 하기 위해 위치되고 있는 중일 때 또한 가능하다.

특히, 컨트롤러는 로터 회전에 따라서 2차 런아웃 센서가 전진하도록 사용되고, 2차 런아웃 센서의 경우 또한, 런아웃 발생에 따라 그것의 최적포지션을 고려하기 위해 고정되어질 것이다.

런아웃 측정을 가능한 정밀하게 수행할 수 있도록, 각각의 런아웃 측정장치는, 이 회전위치의 런아웃에 대한 각 개개의 회전위치와 연합된 측정값의 각 경우에 로터의 동일한 회전위치에서 로터의 다수의 주기로부터 모든 개개의 주기를 결정한다.

특히, 로터와 각각의 런아웃 센서사이의 간격에 상응하는 각각의 회전위치에서의 런아웃에 대한 측정값은, 예를 들면 측정을 위해 사용된 로터의 표면과 런아웃 센서의 센서표면사이의 간격으로부터 얻어진다.

다수의 주기로부터 각 개개의 주기에 대하여, 각 경우에 런아웃 측정이 항상 로터의 동일한 회전위치에서 수행되어짐을 확보하기 위해, 바람직하게는 개개의 회전위치의 탐지는 로터의 회전운동에 따라서 각각의 런아웃 측정장치에 의해 런아웃 측정을 위한 트리거신호(trigger signal)의 동기화(synchronization)에 의해 수행된다.

그러한 로터의 회전운동에 따르는 동기화는 예를 들면 동기화를 위해 검출되는 로터의 마킹(marking)에 의해 일어날 수 있다.

그러나, 이것은 로터가 측정장치의 각각의 전기모터의 경우에 런아웃 측정을 위한 마킹에 따라서 제공되어져야만 하는 결과를 가질 것이다.

이런 이유로, 바람직하게는 로터의 회전운동에 따르는 런아웃 측정의 동기화가, 임의의 마킹없이 각각의 런아웃 측정장치에 의해 수행되는 것이 제공된다.

이러한 회전운동에 따르는 런아웃 측정의 마킹-프리(marking-free) 동기화는, 본 발명에 따른 해법의 우선된 실시예의 경우, 다시 말하면 전압감지회로(voltage sencing circuit)와 전기모터의 전기적 전극(electrical terminal)에서 전압의 시간당 변화량(variation)을 감지함에 의해 수행된다.

일예로, 전압감지회로는 전압의 최대진폭(amplitude maxima)을 탐지할 수 있다. 만일 전압감지회로가 전기모터의 일 전기적 전극에서 전압의 영교차(zero-crossing)를 감지한다면 특히 유리하다.

전압의 영교차의 수(number) 또한 전기모터의 극(poles)의 수에 달려있기 때문에, 바람직하게는 영교차 감지 후, 전압감지회로가 전기모터의 극의 수에 상응하는 영교차를 감지하며 다음에 오는 주기의 시작을 표시하도록 제공되므로 로터의 다음 주기의 시작을 명확하게 탐지하며 런아웃 측정에 상응하게 동기할 가능성을 가진다.

각각의 주기에 관하여 동기적으로 로터의 개개의 회전위치를 고정할 수 있도록 하기 위하여, 바람직하게는 새로운 주기를 개별적으로 표시하는 영교차의 감지가, 감지되어질 각각의 런아웃 센서의 측정값에 대한 회전위치의 지정된 수가 위치한 로터의 각 주기의 분할에 의해, 상응하는 트리거 신호를 유도하도록 위상동기(phase-locked)방식이 사용된다.

런아웃 측정의 평가를 위해, 특히 반복성 런아웃과 비-반복성 런아웃사이의 구별에 관해서, 각각의 런아웃 센서에 의해 측정된 각 개개의 회전위치에 대한 측정값을 포착하는, 측정값 포착(acquisition)을 제공하는 것이 특히 유리하다.

반복성 런아웃의 판정은, 일예로 통계적으로 평가되는 각 개개의 회전위치와 관련된 측정값에 의해 수행된다.

이 방법은, 각 개개의 회전위치와 연합된 각각의 런아웃 센서의 측정값으로부터 평균값을 형성하는 측정값 포착을 제공할 가능성에 관해서는 특히 유리하다.

이처럼 평균값이 형성되었을 때, 반복성 런아웃은 로터의 주기의 모든 회전위치의 평균값사이의 최대차를 판정하는 측정값 포착에 의해 가장 간단하게 탐지될 수 있다.

측정값의 평균값이 계산되었을 때, 또한 평균값으로부터 개개의 측정값의 편차를 계산함에 의해 비-반복성 런아웃을 판정하도록 하는 것이 바람직하다. 이런이유로, 적합하게는 각 회전위치에 대한 평균값으로부터 측정값의 최대편차를 판정하는 측정값 포착이 제공된다.

비-반복성 런아웃은, 로터의 주기의 모든 회전위치에 관하여 탐지된 최대편차사이의 최대차를 판정하는 측정값 포착에 의해 유리하게 탐지되어질 수 있다.

런아웃 측정장치가 제공하는 다른 이로운 진행으로, 런아웃에 대해서 시간-의존적으로 탐지된 측정값은 푸리에변환(Fourier-transformed)되며 이 평가에 기인한 주파수 스펙트럼(spectrum)을 가진다.

푸리에 변환에 의해 런아웃 측정으로부터 탐지된 주파수 스펙트럼의 평가는, 특히 로터의 설치 중에, 손상의 사례들이 존재할 가능에 관련하여 추가적인 발견을 포함할 가능성을 제공한다.

그것은 만일 모든 속도-고조파(speed-harmonic)주파수에 상응하는 주파수 스펙트럼의 분석이 수행되는 경우라면 특히 유리하다. 이들 주파수는, 분석에 의해 탐지되어질 수 있는, 추가적인 간섭(interference)주파수일 수 있으며, 그렇지 않다면 더 높은 고조파의 진폭(amplitudes)이다. 임의의 경우, 그것은 광역감지(broadest sense)에서 베어링(bearing)문제를 탐지하여 분석하는 것이 가능하며, 일예로 베어링 손상 또는 베어링의 기계적 강도의 상태를, 만일 전기모터에 대한 그들의 관련성(relevance)에 관하여 적합(appropriate)시킨다면, 전기모터의 가동특성(running properties) 및 사용기한(service life)에 관해서 그들의 관련성에 대한 각각의 주파수의 경우에 진폭탐지에 의해 그들을 양적으로 평가한다.

대안 또는 본 발명에 따른 해법에 기술된 실시예에 더하여, 다른 유리한 실시예는, 자유롭게(freely) 가동하는 로터에 따른 전기모터의 비-여자된(non-energized) 권선(windings)에 유도된 전압을 측정하는, 전압유도(voltage induction) 측정장치를 가지는 측정장치를 제공한다.

본 발명에 따른 이 해법의 이점으로 주목할 것은, 로터의 외부구동이 권선에 유도된 전압을 측정하도록 요구되지 않는다. 더욱 바람직하게는, 자유롭게 가동하는 로터에 따라 유도된 전압을 측정하도록 하는 본 발명에 따른 측정장치로 가능하며, 그것은 자유롭게 가동중인 로터와 함께 취해지고 있는 중이며, 상기 로터는 드라이브(drive)가 제공되어지는중이 아니기 때문에 그것의 회전속도는 꾸준하게 감소한다.

대체로, 또한 외부모터에 의해 로터를 구동하도록하며, 그 다음에 자유롭게 감속(slowing down)하는 로터에 따라서 권선의 유도된 전압을 측정하는 것을 생각할 수 있을 것이다.

그러나, 본 발명에 따른 측정장치의 경우, 모터는 그것의 권선전극에 의해 연결된 임의의 경우여야만 하기 때문에, 바람직하게는 전압유도측정장치는 전환유닛(switching unit)을 경유하여 권선에 연결되며, 상기 전환유닛은 유도된 전압이 끊어진 전기모터의 여자 후 바로 측정되어질 수 있는 방법으로 전환되어질 수 있다.

이것은 유도된 전압의 측정을 위한 추가적인 구동이 불필요하며, 게다가, 일예로 런아웃 측정 후 즉시, 유도된 전압의 측정이 가능한데, 때문에 유도된 전압의 측정은 시간상으로 아주 경제적이며, 확실히 말하면 런아웃 측정 후 임의의 경우에 요구된 전기 모터의 감속단계(slowing-down phase)가 수행되어질 수 있다.

일정한(specific) 극소(nominal)의 회전속도에 대한 유도된 전압을 탐지하는 로터의 감속단계 또한, 바람직하게는 전기모터가 자유롭게 감속중인 로터에 따라 극소회전속도에서 작동된 후, 측정장치는 최대진폭 및 로터의 회전속도감소에 의해 영향을 받은 유도된 전압의 영교차를 컴퓨터를 수단으로하여 탐지하며, 그리고 이들 값으로 유도된 전압의 이론적인 도표(profile)를 변경시키고, 유도된 전압의 진폭값 및 극소회전속도에서 로터의 영구회전(unbreaked rotation)에 대한 유도된 전압의 영교차를 탐지하는데 이 변경된 이론적인 도표를 사용한다.

이 컴퓨터를 이용한 계산을 기초로, 탐지하는동안 극소회전속도에서 로터를구동해야만 할 필요없이, 일정한 극소의 회전속도에 대해 권선에 유도된 전압을 탐지하는 것이 논리적으로 가능하다.

이는 만일 컴퓨터가 유도된 전압의 최대진폭으로 변경된 포락선(envelope) 곡선에 의해, 유도된 전압의 진폭의 시간당 변화량을 감지한다면, 특히 유리하게 수행되어질 수 있다.

본 발명에 따른 측정장치에 의해 전기모터의 더 나은 매개변수를 결정하는데 있어서, 바람직하게는 측정장치는, 유도계수(inductance)측정장치 및 로터를 구동하기 위한 외부 스텝핑-모터(stepping motor)를 가지며, 상기 스텝핑 모터는 개개의 회전위치로 로터를 회전하도록 사용되어질 수 있으며, 상기 유도계수 측정장치는 전기모터의 권선전극에 연결되어질 수 있고, 따라서 전기모터의 권선의 유도계수의 측정값은 각각의 회전위치에 관하여 감지되어질 수 있다.

더욱이, 더 나은 매개변수의 판정을 위해, 측정장치는 스트레이 플럭스(stray flux) 센서를 포함하는 스트레이 플럭스 측정장치를 가지며, 감속중인 로터에 따른 측정위치에서 동일한 여자(energizing)없이, 상기 스트레이 플럭스 센서는 로터의 일정한 위치에서 마그네틱(magnetic) 스트레이 플럭스의 최소값 및 최대값을 측정한다.

마지막으로, 본 발명에 따른 측정장치의 더욱 유리한 실시예는, 정지한 전기모터의 권선의 유도계수를 측정하는 권선 유도계수 측정장치를 포함한다.

또한, 전기모터를 위한 측정방법에 관한 본 발명은, 특히 스핀들 모터를 위한 것이며, 검사되어질 전기모터는 모터 마운트의 스테이터 측에 측정을 위해 위치되고, 그리고 1차 런아웃 센서를 가지는 1차 런아웃 측정장치는, 1차 방향에 전기모터의 로터의 런아웃을 감지하도록 사용되며, 더욱이, 본 발명에 따라 2차 런아웃 센서를 가지는 2차 런아웃 측정장치는, 1차 방향에 런아웃과 동시에, 1차 방향에 관하여 직교하여 연장하는, 2차 방향에 로터의 런아웃을 감지하도록 사용된다.

본 발명에 따른 측정방법의 이점으로 주목할 것은, 측정의 수행이 모터의 단독설치(single setup)상태에서 수행되어질 수 있기 때문에, 고정밀도 및 시간적인 관점에서 가능한 능률적으로, 서로 직교하여 연장하는 두 방향의 런아웃 측정을 수행할 가능성을 제공한다.

상세한 본 발명에 따른 측정방법의 이로운 측면 및 상세한 본 발명에 따른 측정방법의 실시예는 하기 방법 청구항의 논제이다.

더욱이, 본 발명의 상세한 특징 및 이점은 하기의 기술 및 전형적인 실시예의 도 설명의 논제이다.

도 1 은, 스핀들 모터의 경우, 본 발명에 따른 측정장치 및 본 발명에 따른 측정방법에 따라서 측정되어질 전기모터의 전형적인 실시예의 횡단면도.

도 2 는, 본 발명에 따른 측정유닛(measuring unit)의 장치의 전형적인 실시예의 측면도.

도 3 은, 본 발명에 따른 측정장치의 연합된 측정평가의 도식적인 블록 다이아그램(block diagram)과 도 2 에 따른 장치의 표현.

도 4 는, 측정되어질 권선과 전기모터의 스테이터 및 상세한 배선 다이아그램(wiring diagram)의 도식적 표현.

도 5 는, 전기모터의 회전속도에 따른 출력신호동기의 탐지에 대한 도식적 표현.

도 6 은, 일예로 래디얼(radial) 런아웃의 측정값에서, 측정값의 포착에 대한 도식적 표현.

도 7 은, 반복성(repeatable) 래디얼 런아웃을 판정하기 위한 평균값의 탐지에 대한 도식적 표현 및 추가로 비-반복성(non-repeatable) 래디얼 런아웃의 측정을 제공하는 래디얼 런아웃의 측정값의 표현.

도 8 은 런아웃 측정의 측정값의 푸리에 변환으로부터 얻어진, 주파수 스펙트럼의 도식적 표현.

도 9 는, 자유롭게 감속중인 로터에 따라서 전기모터의 권선에 유도된 전압의 시간당 변화량의 도식적 표현.

도 10 은, 극소회전속도에 대해 전기모터의 권선에 유도된 전압의 계산된 도표의 도식적 표현.

전기모터(10)는, 일예로 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법으로 측정이 제공되는데 있어, 소위 스핀들 모터(도 1 참조)이며, 바닥판(base plate: 11)을 가지고, 상기 바닥판에 견고하게 연결된 샤프트(shaft: 12)를 지탱하며, 로터(18)는 서로 간격져서 배열된 두 베어링(14 및 16)에 의해 회전중심축(20)에 대하여 회전하도록 설치된다.

로터(18)는, 종 모양으로 형태되고 스테이터(22) 위쪽에 체결되며, 상기 스테이터는 또한 고정된 방식으로 바닥판(11)에 지탱되고, 그리고 레터(latter)를 둘러싼 극선 집전장치(pole shoes:24) 및 권선(26)을 가지며, 바닥판(11)을 통하여 이르는 접촉핀(contact pin:28)을 경유하여 여자(energized)되어질 수 있다.

더욱이, 로터(18)는 영구자석(permanent magnet: 30)을 지탱하며, 상기 영구자석은 극선 집전장치(24)에 접하며, 로터의 내측면에 배치된다.

스핀들 모터(10)와 같은 로터(18)는 통상 하드 디스크(hard disks), 마그네틱 디스크(magnetic disks) 또는 유사한 요소(similar elements)를 수취할 목적으로 제공되며, 정보는 광학적 또는 자성적으로 기록되고 회전방식으로 구동하며, 그리고 이런 목적으로, 회전 중심축(20)에 관하여 원호-원통방식으로 연장하는 외측면(outer lateral surface:32) 및 외측면(32)을 연결하고 한정된 각도에서 연장하는 플런지표면(34)을 가지며, 바람직하게는 일예로 회전중심축(10)에 관하여 직교하여 연장하는 수평면(plane)에 평행하게, 외측면(32)에 관하여 직교하여 연장한다. 더욱이, 로터(18)는 상부면(38)의 플런지 표면(34)으로부터 반대면(side opposite)을 가지고 있다.

샤프트(12), 베어링(14, 16) 및 로터(18)의 생산 부정확은, 로터(18)의 소위 래디얼 런아웃 RS의 회전중심축(20)에 대해 회전하는 로터(18)에 총체적인 영향을 미치며, 로터(18)의 1차 위치 S1이 관찰된 바닥판(11)에 관하여 고정됐을 때-도 1 의 화살표에 의해 과장된 방법으로 보이는-회전중심축(20)에 관하여 방사적으로 움직이도록 나타내는 외측면(32)의 회전에 의해 증명된다.

또한, 마찬가지로 생산이 부정확하기 때문에, 로터(18)는 소위 엑시얼 런아웃 AS를 가지며, 2차 위치 S2가 관찰된 바닥판(11)에 대해 고정됐을 때, 회전중심축(20)에 수평향으로 움직이도록 나타내는 로터(18)에 따라서 회전하는 플런지 표면(34)에 의해 증명된다.

로터(18)의 래디얼 런아웃 RS 및 엑시얼 런아웃 AS는, 로터(18)가 설치되고 회전중심축(20)에 대해 회전하도록 유도되어, 정밀한 측정을 명확히 한다.

래디얼 런아웃 RS 및 엑시얼 런아웃 AS의 결정을 위해, 고정되어질 수 있는스핀들모터(10)의 바닥판(11)에 모터마운트(42)를 가지도록, 측정장치(40으로 칭하며 도 2 에 나타난)가 제공된다.

이 경우, 모터마운트(42)는 바람직하게는 한정된 방식으로 바닥판(11)을 수취하고 보호하는 모터마운트(42)와 같이 형성되고, 특히 통제된 방식으로 그것을 보호한다.

더욱이, 모터마운트(42)는 바람직하게는 도의 수평면에 관하여 직교하여 연장하는 도 2 의 방향(48)에 운반대 가이드(carriage guide:46)에 의해 이동되는 것이 가능한, 운반대(44)에 배치되고, 바닥판(11)은 모터마운트(42)에 위치될 수 있으므로, 상기 운반대(44)는 도 2 에 나타난 측정위치로 설치위치로부터 이동하도록 할 수 있다.

이러한 측정위치에서, 운반대(44)는 측정장치(40)의 하부구조(framework:50)에 관하여 한정된 위치에 있으며, 따라서 모터마운트(42) 및 운반대(44)와 관련한 전기모터(10)의 바닥판(11)의 정밀한 포지셔닝 때문에, 전기모터(10)의 로터(18)는 또한 한정된 위치에서 측정되며, 따라서 회전 중심축(20)은 또한 정밀조정되고 하부구조(50)에 관하여 한정된 방식으로 고정된다.

바람직하게는 하부구조(50)에 관하여 운반대(44)를 이동하고 포지셔닝하기위해, 하부구조(50)에 설치된 어드밴싱 드라이브(advancing drive:52)는, 운반대(44)에 연결되고, 이동하도록 만들 수 있으며 방향(48)에서 통제된 방식으로 위치될 수 있는 운반대(44)에 의해 제공된다.

또한 하부구조(50)에 제공된 1차 센서 어드밴싱 유닛(60으로 칭하며 1차 센서 운반대(62)를 가진다)은, 1차 방향(66)으로 하부구조(50)에 관하여 이동 가능하게 1차 운반대 가이드(64)에서 유도되며, 1차 어드밴싱 드라이브(68)에 의해 1차 방향(66)의 방향에 통제된 방식으로 이동되어지고 위치되어질 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 1차 방향(66)은, 측정위치에 전기모터(10)의 회전중심축(20)에 관하여 직교하여 연장하는, 1차 평면(plane: 67)에 연장한다. 일예로, 1차 방향(66)은 가급적 직각으로 회전중심축(20)을 가로지르게 제공된다.

1차 센서 운반대(62)에 배치된 1차 런아웃 센서(70)는, 1차 센서표면(72)이 측정위치에서 전기모터(10)의 외측표면(32)에 접하는 것과 동일한 방식으로 정밀하게 측정된다.

따라서, 전기모터(10)가 측정위치로 이동되었을 때, 1차 센서 어드밴싱 유닛(66)을 사용하여, 1차 런아웃 센서(70)의 1차 센서표면(72) 범위까지 로터(18)쪽 1차 방향(66)으로 끌어 들여진 위치로부터 그것의 1차 센서표면(72)과 1차 런아웃 센서(70)를 이동할 가능성이 있다.

도 2 에 나타난 것처럼, 외측표면(32)에 근접한 탐지위치 또한 하부구조(50)에 제공된 2차 센서 어드밴싱 유닛(80)은, 2차 센서 운반대(82)을 가지며, 2차 운반대 가이드(84)에 의해 하부구조(50)에 관하여 2차 방향(86)으로 이동되어질 수 있고, 2차 어드밴싱 드라이브(88)는, 2차 방향(86)에서 위치적으로 통제된 방식으로 이동 및 위치되는 2차 센서 운반대(82)를 고려하도록 하는, 이러한 목적을 위해 제공되고 있는 중이다.

이 경우 2차 방향(86)은 가로놓인 플런지 표면(34)의 평면에 관하여 직교하여 연장하는, 2차 평면(87)에 연장한다.

바람직하게는 평면(87)은 측정위치인 전기모터의 회전중심축(20)에 평행으로 연장하며, 따라서 특히 평면(36)에 관하여 수직적이다.

2차 센서 운반대(82)에 수용된 2차 런아웃 센서(90)는, 센서표면(92)이 플런지 표면(34)으로부터 적절하게 간격진, 도 2 에 나타난 탐지위치에 들 때까지, 측정위치인 전기모터(10)의 플런지 표면(34)의 방향에서 2차 센서 운반대에 의해 전진되어질 수 있다.

로터(18)의 런아웃 측정을 수행하기 위해 제공된 중앙 컴퓨터는 100, 프로세서는 102, 메모리는 104 그리고 데이터의 입/출력 유닛은 106으로 지정된다. 회전속도는, 전기모터(10)를 작동하고 3상 동력전달 회로(three-phase driver circuit:110)의 활성화 효과를 위한 속도 컨트롤러(108)로 데이터 입/출력 유닛(106)의 방식에 의해 중앙 컴퓨터에 기입되며, 그의 부분은 1차 전환 유닛(112)을 경유하여 전기모터(10)를 작동하고, 마찬가지로 데이터 입/출력 유닛(106)에 의해 활성화되어질 수 있다.

만일 전기모터(10)가 3상 AC모터인 경우, 도 4 에 도식적으로 나타난 것처럼, 스테이터는 세 개의 권선 114, 116, 118을 포함하며, 한쪽은 스타포인트(star point:120)에서 다른 하나와 연결되고, 또 다른 하나는 3개의 외부전극 122, 124, 126을 가지며, 3상 동력전달 회로(110)의 출력에서 전류 전극 132, 134, 136에 상응하는 1차 전환유닛(112)을 경유하여 연결된 접촉핀(28) 및 그들의 부분에 의해 형성된다.

더욱이, 3상 동력전달 회로(11)는 또한, 1차 전환유닛(112)이 연결되어 있을 때, 세 전류전극 132, 134 및 136의 하나로부터의 전압에서, 더 나은 출력(138)이 제공되므로 전류전극 132, 134, 136과 권선 114, 116, 118의 외부전극 122, 124 및 126사이를 연결한다.

전류전극 132, 134 또는 136의 하나로부터의 전압 U는, 도 5 에 나타난 출력(138)에서 나타나며, 일예로 6극 전기모터(10)의 전압 U는, +Ub와 -Ub사이에서 변동하는 것이 개별적으로 나타난다. 이러한 전압 U에 따라서, 도 5에 나타난 대로, 영교차 NU는 샘플링 회로(sampling circuit:140) 및 이 샘플링 신호 AT에 의해 감지되는 것과 같이, 샘플링 회로(140)의 출력신호 A로 극의 수의 반만큼 그것이 나뉘어짐에 의해 전환되고, 정확하게 시간당 그것의 변화량에 관해서는 로터(18)의 회전과 속도-동기하며, 정확하게 회전중심축(20)에 대해 로터(18)의 일 주기 UD를 나타낸다.

다시 말하면 출력신호 A는, 로터(18)의 회전에 따른 고유상(proper phase)이며, 출력신호 A는 로터(18)의 회전에 따른 고유상(proper phase)이며, 이 출력신호 A는 센서처럼 전기모터(10)의 사용에 의해 간단하게 로터(18)의 추가적인 마킹(marking)없이 발생되어지는 중이다.

이러한 출력신호 A는, 위상동기방식(phase-locked manner)에서 작동하는 두 회로, 또는 PLL 회로(142 및 144)에 의해 증가되고, 일예로 1차 요소(factor)에 의한 PLL 회로(142) 및 2차 요소에 의한 PLL 회로(144), 그리고 PLL 회로(144)에 의해 발생된 트리거 신호 T는, 로터(18)의 회전위치에 상응하는 각각의 트리거링 시간 TZ에서 런아웃 센서(70, 90)를 사용하여 트리거링 측정의 목적을 위해 사용된다,

1차 런아웃 센서(70)를 사용한 런아웃 측정을 위해, 센서는 도 3 에 나타난 바대로 1차 센서 증폭기(amplifier:150)와 연합되어있고, 출력신호는 1차 가변 증폭기(152)에 의해 더욱 증폭되고, 중앙 컴퓨터(100)의 데이터 입/출력 유닛(106)에 의해 포착 가능한 범위에서, 1차 전환단계(154)에 의해 전환되고 1차 출력 증폭기(156)에 의해 증폭된다.

1차 런아웃 센서(70), 1차 센서 증폭기(156), 1차 가변 증폭기(152), 1차 전환단계(154) 및 1차 출력증폭기(156)를 모두 합하여 1차 런아웃 측정장치(158)를 형성한다.

더욱이, 2차 런아웃 센서(90)는 2차 런아웃 센서 증폭기(160), 2차 가변 증폭기(162), 2차 전환 단계(164) 및 2차 출력 증폭기(166)와 연합되며, 2차 런아웃 센서(90)와 함께 2차 런아웃측정장치(168)을 형성하고, 1차 런아웃센서(70)와 연합된 구성요소(150에서 156)에 상응하게 동일한 방법으로 작동한다.

이 경우, 트리거 신호 T는 1차 전환단계(154) 및 2차 전환단계(164)로 동시에 공급되고, 때문에 각각의 런아웃 센서(70, 90)의 측정값 M은, 명확한 트리거 신호 T의 트리거링 시간 TZ에서 존재하며, 출력 증폭기(156 및 166)에 의해 증폭되고, 개별적으로, 중앙 컴퓨터(100)의 데이터 입/출력 유닛(106)으로 공급되고레터(latter)에 의해 저장된다.

런아웃 센서(70, 90)는 스페이싱(spacing) 센서이기 때문에, 따라서 각 개개의 트리거링 시간 TZ에서, 1차 센서표면(72)으로부터 외측면(32)의 간격(spacing) 및 2차 센서표면(92)으로부터 플런지 표면(34)의 간격을 개별적으로 탐지하며, 결론적으로 로터(18)의 각 연합된 회전위치와 관련하여, 런아웃센서(70 또는 90)에 의해 감지된 상응하는 간격값은, 측정값 M처럼 탐지되고, 래디얼 런아웃 RS 및 엑시얼 런아웃 AS는, 주기 UD당, 런아웃 센서 70 및 90에 의해 측정된, 간격값의 편차량으로부터 취해진다.

이런 방법으로, M1에서 MN까지의 측정값을 취하는데, 일예로 주기 UD동안 TZ1에서 TZN까지의 각 트리거링 시간에서 래디얼 런아웃 RS는, 도 6 에 도식적으로 나타나있다.

이 경우, M1에서 MN까지의 측정값의 합은, 일예로 비록 런아웃 도표 SV 또한 완전히 다를 수 있을지라도, 래디얼 런아웃 RS를 위한 사인곡선의 런아웃 도표 SV를 생산한다.

로터(18)의 동일위치에서의 측정에 상응하여 각 주기 UD에 대한 트리거링 시간 TZ1에서 TZN까지, 다시 말하자면 로터(18)의 동일회전위치에 대하여, 함께 더해지고 평균될 수 있는, 개개의 주기가 적용된, 많은 연속주기 UD의 M1에서 MN까지의 측정값, 때문에 평균값 MM1... MMN은 다수의 주기 UD의 이러한 회전위치를 위해 측정된 다수의 측정값 M1... MN으로부터 각 개개의 회전위치가 결정되어질 수 있고, 그리고 이들 평균값 MM1... MMN은 도 7 에 나타나있고 반복성 래디얼 런아웃 RRS의 측정을 나타내는, 평균도표 SVM을 생산하며, 다시 말하자면 정확하게 동일한 회전각도에서 각 주기에 따라서 반복적으로 발생하는 모든 편차의 측정이다. 반복성 래디얼 런아웃 RRS의 원인으로, 도표 SVM에 의해 나타난, 일예로, 회전중심축(20)에 관하여 정확한 원형-실린더(circular-cylindrical)형상으로부터 외측면(32)의 형상의 편차일 것이다.

이 경우, 최대-반복성 런아웃은 일 주기동안 결정된 평균값 MM사이의 최대차를 나타내며, 주기 UD동안에 발생하는 평균값사이의 최대차 결정에 의해 중앙컴퓨터(100)로 탐지되어질 수 있다.

도표 SVM에 추가로 기록된 것은, 도표 SVM으로부터 얻어진 모든 측정값 M의 편차이며, 통상 도표 SVM을 따르는 대역폭 B로 이끌며 비-반복성 래디얼 런아웃 NRRS의 측정은 베어링 14, 16에 의해 생산되며, 일예로, 만일 그들이 볼 베어링이거나 구의 이상적인 형태로부터 기하학적인 편차를 가지는 그들의 부분을 위한 볼이라면, 기하학적인 편차는 볼의 회전 때문에 회전중심축(20)에 관하여 로터(18)의 중심(centering)의 임의의 변화(random changes)를 이끌어, 그 결과로써 비-반복성래디얼 NRRS를 이끈다.

또한, 비-반복성 래디얼 NRRS는, 평균값 및 로터의 주기의 모든 회전위치에 적합하게 탐지된 최대편차사이의 최대차를 결정하는 것으로부터, 다수의 회전을 기초로 하여 이 회전위치에 적합하게 얻어진, 측정값 M의 최대편차를 각 개개의 회전위치에 적합하게 결정하는 중앙컴퓨터(100)에 의해 결정될 수 있다.

동일한 이유로, 반복성 엑시얼 런아웃 RAS 및 비-반복성 엑사일 런아웃 NRAS는, 동일한 진행을 기초로 하여 2차 런아웃 센서(90)에 의해 탐지된다.

만약 그들이 동시에 작동한다면, 바람직하게는 런아웃 센서(70, 90)는 전기적으로 전도되는 로터(18)에서 충전변위를 이끄는 정전용량센서이다. 이런 이유로, 래디얼 런아웃 RS 및 엑사일 런아웃 AS의 동시획득(achieve simultaneous) 및 동기측정(synchronous measurement)하도록, 본 발명은 그들이 180도로 위상 전환되는 방법으로 작동되는 런아웃 센서(70, 90)를 제공하며, 다시 말하자면 다른 것에 관해서는 180도로 위상-전환되어지고 있는 일 주파수를 사용한 반송 주파수에 따라서 개별적으로 작동된다..

더욱이, 센서 어드밴싱 유닛(60 및 80)을 수단으로 하여 외측면(32) 및 플런지 표면(34)쪽으로 정밀하게 런아웃 센서(70, 90)를 전진할 수 있도록 하기 위하여, 개별적으로, 런아웃 측정을 위해, 바람직하게는 어드밴싱 드라이브(68 또는 88)에 상응하는 활성화 단계(170 또는 172)를 경유하여 중앙컴퓨터(100)에 의해 활성화될 수 있고, 개별적으로, 활성화 단계(170 및 172)는 같은 방법으로 중앙컴퓨터(100)에 의해 작동되고있는 중이며, 런아웃 센서(70 또는 90)가 외측면(32) 또는 플는지 표면(34)에 근접할 때, 그것은 스페이싱 센서처럼 사용되며, 따라서 최적측정거리는 런아웃 측정을 위해 추후에 사용될 런아웃 센서(70 및 90)에 의해 간격을 측정하기 위해 1차 런아웃 센서(70)와 외측면(32)사이 및 2차 런아웃 센서(90)와 플런지 표면(34)사이에 설치될 수 있다.

또한, 중앙 컴퓨터(100)는 개개의 트리거링 시간 TZ에서 개개의 주기 UD에 대해 얻어진 측정값 M의 푸리에 변환을 수행할 가능성을 제공하고, 개개의 주파수 구성의 진폭 AF 을 분석하며, 특히 고조파 HA1의 진폭 AF 및 하기 모든 진폭은, 주파수 f 에 걸쳐서 주파수 스펙트럼처럼 나타난다. 이 경우 각각의 런아웃은 오직, 회전속도의 1차 고조파 HA1 및 모든 더 높은 고조파 HA2 및 일예로, 베어링 14 및 16에 의해 생성된, 간섭 주파수가 나타난 하기 고조파에 상응하는, 주파수 구성요소를 생성하는 것으로 가정될 수 있다. 도 8 에서 나타난 바와 같이, 1차 고조파 HA1 상에 놓인 주파수 구성 요소의 분석은, 특히 더 높은 고조파 HA2 및 하기의 고조파는, 만일 베어링 14 및 16이 감지 가능한 손상의 사례들이 필요하거나 그렇지 않다면 설정(estabilishing)의 가능성을 제공한다.

또한, 다른 회전속도에서 래디얼 런아웃 RS 및 엑시얼 런아웃 AS의 측정 및 개개의 고조파 HA 변화의 진폭을 확장하도록 설정할 가능성 또한 있다.

임의의 감지 가능한 추가적인 시간손실 없이 더 나은 매개변수에 관해서는 추가적으로 전기모터(10)를 측정하도록 할 수 있으며, 특히 비-여자된 상태, 1차 전환유닛(112)에 추가로 제공된 2차 전환유닛(174)은, 1차 전환유닛(112)에 선택적으로 연결된 것과 같은 방법으로, 스테이터(22)의 권선말단 112, 124 및 126에 연결되며, 중앙컴퓨터(110)에 의해 끊임없이 활성화된다.

다시 말하면 2차 전환유닛(174)은 항상 1차 전환유닛(112)이 전환되지 않을 때는 언제든지 전환되며, 역으로도 마찬가지이다.

2차 전환유닛(174)은 3차 전환유닛(176)에 권선 전극 122, 124 및 126이 연결되도록 사용될 수 있으며, 상기 3차 전환유닛은 2차 전환유닛(174)을 경유하여 권선 전극 122, 124 및 126에 전압 유도 측정장치(180), 유도계수 측정장치(182) 및 권선 유도계수 측정장치(184)를 어느 곳에나 자유롭게 연결하는 것이 가능하고, 상기 전압 유도 측정장치(180), 유도계수 측정장치(182) 및 권선 유도계수 측정장치(184)는 개별적으로 중앙컴퓨터(100)의 데이터 입/출력 유닛(106)에 그들의 부분으로 연결되어 있으며, 따라서 중앙컴퓨터(100)에 각각의 측정값을 전송하는 것이 가능하다.

이런 목적으로, 일예로, 스테이터(22)의 권선 114, 116 및 118 에서 유도된 전압 UI는, 자유로이 회전중인 로터(18)와 전압 유도 측정장치(180)에 의해 감지되며. 외측 전극 122, 124 및 126 의 하나에서 전압 UI의 시간당 편차량은 도 9 에 나타나있다. 자유로이 회전중인 로터(18)를 사용하여, 다시 말하면 꺼진(off)상태로 전환되어있던 권선 114, 116 및 118 의 여자 후 즉시, 전압 UI 은 이 경우에 그것의 진폭 AI 에 관해서는 매우 빠르게 떨어지고, 그리고 더욱이 주파수는 매우 빠르게 변하며, 때문에 로터(18)의 회전속도도 급속히 감소하고, 특히 작은 용량의 로터(18)일 경우, 베어링(14, 16)의 마찰 때문이다.

일정한 극소 회전속도의 경우에 개개의 권선 114, 116 및 118에 실제로 유도된 전압은, 전압 UI의 영 교차 N1, N2,...의 간격이 급속하게 증가하도록 이끄는, 진폭 AI에서 급속한 감소 및 회전속도의 급속한 감소 때문에, 도 9 에 도식적으로 스케치된 바와 같이, 전압 UI의 도표로부터 곧바로 탐지될 수 없다. 이런 이유로, 연속적인 진폭값 AI1, AI2, AI3, AI4, 외. 및 연속적인 영 교차 N1, N2, N3, N4, 외. 는, 가능한 긴 측정기간 tM을 넘어 정확하게 측정되고, 그리고 포락선 곡선 H 은, 중앙컴퓨터(100)에서 이들 값에 맞춰지고, 로터(18)의 회전속도사이의 관계를 계산하여 취하는 방법으로 탐지하는데 사용되며, 그것의 브레이킹(breaking)및 권선 114, 116 및 118 에 의하여 유도된 전압 UI 때문에 로터(18)의 회전속도의 변화, 도 10 에 나타난 것처럼, 유도된 전압 UI'의 편차량은 로터의 브레이킹 없이되므로, 따라서 로터(18)의 브레이킹 없이 전압 UI'에 대한 영교차 N1',외. 및 값 AI1',외.를 포함하며, 일정한 회전속도에서 자유롭게 회전하는 로터(18)의 경우 권선 114, 116 및 118에 유도된 전압 UI'를 탐지하기 위해 사용된다.

유도계수 측정장치(182)는, 다른 한편으로는, 정지상태에서 로터(18)의 유도계수를 측정하며, 상기 로터(18)는 이러한 목적을 위해 최대주기를 넘은 개개의 각위치(angular positions)를 가져오도록 해야 하고, 측정될 개개의 각단계(angular steps)에서 권선 114, 116 및 118 의 유도계수를 고려해야한다.

이런 목적으로 제공된 드라이브 샤프트(192)와 스텝핑 모터(190)에서, 상기 드라이브 샤프트는 측정위치에서 전기모터(10)의 회전중심축(20)에 대하여 코엑시얼(coaxial)하게 연장하며, 그것의 끝단부에 로터(18)와 접하는 결합요소(194)를 가지고, 일예로 부드럽고 탄력적인 물질의 종 모양이며, 전체 유닛은 스텝핑 모터(190), 드라이브 샤프트(192) 및 상기 로터로 스텝핑 모터를 결합하기 위한 측정위치에서 전기모터(10)의 로터(18)쪽으로 이동 가능하게 하는 결합요소(194)로 구성되며, 때문에 결합요소(194)는 레터를 구동하기 위해 로터(18)의 상부면(38)에 따라 접촉하게 가져올 수 있다

도 3에서 나타난 것처럼, 이 경우 스텝핑 모터(190)는 활성화 단계(196)에의한 개개의 각 증가에서 중앙컴퓨터(100)에 의해 활성화되어질 수 있으며, 때문에 중앙컴퓨터(100)는 한편으로 스텝핑 모터(190)에 의해 개개의 각위치로 로터(18)를 전환하는 것이 가능하며, 다른 한편으로 유도계수 측정장치(182)에 의해 권선 114, 116 및 118의 개개의 유도계수를 결정할 수 있고, 그 밖에 연합된 개개의 회전 위치를 기록하는 것이 가능하다.

또한, 권선 유도계수 측정장치(184)는 또한 각도-의존적인 부분을 가질 필요없이, 정지상태에서 로터(18)와 개개의 권선 114, 116 및 118의 전자적 유도계수를 중앙컴퓨터(100)로 결정하는 가능성을 추가적으로 제공한다.

전기모터(10)의 스트레이 플럭스를 측정하기 위해, 또한 하부구조(50)에 수용된 스트레이 플럭스 센서(200)는, 로터(18)의 스트레이 플럭스를 측정하기 위해, 스트레이 플럭스 검출장치(202)에 연결된다.

이런 목적으로, 로터(18)는 아이들링(idling) 동안, 회전중심축(20)에 대해 회전하는 방식으로 구동되고, 다시 말하면 스테이터가 회전하는 중에 여자되지 않으며, 특정(specific)위치에서 로터(18)의 스트레이 플럭스는, 스트레이 플럭스 측정장치(204)에 나타난, 스트레이 플럭스 감지장치(202)와 스트레이 플럭스 센서(200)에 의해 그것의 최소값 및 그것의 최대값에 관해서 탐지된다.

스트레이 플럭스 측정장치(204)에 의해 탐지된 이들 최소 및 최대값은, 또한 데이터 입/출력 유닛(106)으로 전송되고, 각각의 전기모터(10)에 대해 중앙컴퓨터(100)에 기록된다.

더욱이, 또한 제공된 전류 측정장치(206)는, 권선 112, 114, 116으로 3상 동력전달회로(11)에 의해 보내진 전류에 의해 중앙컴퓨터(100)에서 감지되고 전송되어질 수 있다.

Claims

테스트되어질 전기모터(10)가 측정을 위해 스테이터 측에 위치될 수 있는, 모터 마운트(42), 및 적어도 하나의 1차 런아웃 센서를 구비하며, 1차 방향(66)의 런아웃(RS)이 상기 모터 마운트(42)에 수용된 전기모터(10)의 로터(18)에서 감지될 수 있는 1차 런아웃 측정장치를 포함하는 전기모터(10), 특히 스핀들 모터용 측정장치에 있어서, 적어도 하나의 2차 런아웃 센서(90)를 구비하며, 1차 방향(66)에 관하여 직교하여 연장하는, 2차 방향의 로터(18)의 런아웃(AS)이 상기 1차 방향(66)의 런아웃과 동시에 측정될 수 있는 적어도 하나의 2차 런아웃 측정장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 1 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70) 및 2차 런아웃 센서(90)가 비접촉 센서인 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 2 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70) 및 2차 런아웃 센서(90)가 정전용량센서인 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 3 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70)의 이송주파수(carrier frequency) 및 2차 런아웃 센서(70)의 이송주파수가 위상 변환에 따라 작동하는 것을 특징으로하는 측정장치.
제 4 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70)의 이송주파수 및 2차 런아웃 센서(90)의 이송주파수가 대체로 역위상으로 작동하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70)가 1차 센서 어드밴싱 유닛(60)에 장착되고, 1차 방향(66)의 로터(18)쪽으로 상기 유닛에 의해 전진되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 6 항에 있어서, 로터(18)쪽으로 동일하게 전진하는 동안 스페이싱 센서처럼 1차 런아웃 센서(70)를 사용하는 컨트롤러(158, 100)가, 1차 센서 어드밴싱 유닛(60)을 활성화 하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 7 항에 있어서, 컨트롤러(158, 100)가 로터(18)회전에 따라 1차 런아웃 센서(70)를 전진시키는 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 2차 런아웃 센서(90)가 2차 런아웃 어드밴싱 유닛(80)에 장착되고, 2차 방향(86)의 로터(18) 쪽으로 상기 유닛에 의해 전진되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 8 항에 있어서, 로터(18)쪽으로 동일하게 전진하는 동안에 스페이싱 센서처럼 2차 런아웃 센서(90)을 사용하는 2차 컨트롤러(100, 168)는, 2차 어드밴싱 유닛(80)을 활성화 하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 10 항에서, 컨트롤러가 로터(18)의 회전에 따라 2차 런아웃 센서를 전진시키는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 1 항의 전제부 또는 상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 각각의 런아웃 측정장치(158, 168)는 런아웃(RS, AS)에 대한 각 개개의 회전위치와 관련된 각 측정값(M)의 경우에 로터(18)의 동일 회전위치에서 로터(18)의 다수의 주기(UD)로부터 모든 개개의 주기(UD)를 결정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 12 항에 있어서, 개개의 회전위치의 탐지는, 로터(18)의 회전운동에 따라서 각각의 런아웃 측정장치(158, 168)에 의해 런아웃 측정을 위한 트리거 신호(T)의 동기화에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 13 항에 있어서, 로터(18)의 회전운동에 따른 런아웃 측정의 동기화는, 임의의 마킹없이 각각의 런아웃 측정장치(158, 168)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 14 항에 있어서, 로터(18)의 회전운동에 따른 런아웃 측정의 동기는, 전압감지회로(14)에 의해 전기모터(10)의 전기적 전극(122, 124, 126)에서 전압의 시간당 편차량을 감지하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 15 항에 있어서, 전압감지회로(140)는, 전기모터(10)의 전기적 전극(122, 124, 126)에서 전압(U)의 영교차(NU)를 감지하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 16 항에 있어서, 영교차(UN1) 감지 후, 전압감지회로(14)는, 전기모터(10)의 극(poles)의 수에 상응하며 다음 주기의 시작을 나타내는 영교차(NU7)를 감지하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 17 항에 있어서, 각각의 새로운 주기를 나타내는 영교차(NU1, NU7)의 감지는, 감지되어질 각각의 런아웃 센서(70, 90)의 측정값(M)을 얻기 위해 회전위치에 한정된 수로 자리하는 로터(18)의 각 주기(UD)의 분할에 의해, 트리거 신호(T)에 상응하게 유도하도록 위상동기(phase-locked) 방식이 사용되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 12내지 18 항의 어느 한 항에 있어서, 각각의 런아웃 센서(70, 90)에 의해 측정된 각 개개의 회전위치에 대하여 측정값을 얻는, 측정값 포착(100)이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 19 항에 있어서, 측정값 포착(100)은, 각 개개의 회전위치에 관련된 각각의 런아웃 센서(70, 90)의 측정값(M)으로부터 평균값을 형성하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 20 항에 있어서, 측정값 포착(100)은, 로터(18)의 주기의 모든 회전위치의 평균값(MM)사이의 최대차를 결정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 20 항 또는 21 항에 있어서, 측정값 포착(100)은, 각 회전위치에 대한 평균값(MM)으로부터 측정값(M)의 최대편차를 결정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 22 항에 있어서, 측정값 포착(100)은, 로터(18)의 주기(UD)의 모든 회전위치와 관련하여 탐지된 최대편차사이의 최대차를 결정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항중 어느 한 항에 있어서, 런아웃(RS, AS)에 대하여 시간-의존적으로 탐지된 측정값(M)이, 컴퓨터(100)의해 푸리에-변환되며, 이것에 기인한 주파수 스펙트럼이 구해지는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 24 항에 있어서, 모든 속도-고조파 주파수에 상응하는 주파수 스펙트럼의 분석이 수행되는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 1 항의 전제부 또는 상기 항중 어느 한 항에 있어서, 측정장치는, 자유롭게 가동중인 로터(18)에 따라서 전기모터(10)의 비-여자된 권선(114, 116, 118)에 유도된 전압(UI)을 측정하는, 전압 유도 측정장치(180)를 가지는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 26 항에 있어서, 전압 유도 측정장치(18)는, 전환유닛(174)을 경유한 권선(114, 116, 118)에 연결되며, 상기 전환유닛(174)은, 유도된 전압(UI)이 꺼진 상태로 전환되어진 전기모터(10)의 여자 직후 측정되어질 수 있는 방법으로 전환되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 27 항에 있어서, 측정장치는, 최대진폭(AI) 및 로터(18)의 회전속도 감소에 의해 영향 받은 유도된 전압(UI)의 영교차(N)를 컴퓨터(100)에 의해 탐지하며, 그리고 이들 값으로 유도된 전압의 이론적인 도표를 변경하고, 유도된 전압의 진폭값(AI') 및 로터(18)의 계속되는 회전에 대한 영교차(N')를 탐지하는데 이 변경된 이론적인 도표를 사용하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
제 28 항에 있어서, 컴퓨터(100)는, 유도된 전압(UI)의 최대진폭(AI)으로 변경된

포락선 곡선(H)에 의해 유도된 전압의 진폭의 시간당 편차량을 감지하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 측정장치는, 유도계수 측정장치(182) 및 로터(90)를 구동을 위한 외부 스텝핑 모터(190)를 가지며, 상기 스텝핑 모터(190)는 개개의 회전위치로 로터(18)를 회전하도록 사용되어질 수 있으며, 상기 유도계수 측정장치(182)는 전기모터(10)의 권선전극(122, 124, 126)에 연결되어질 수 있으므로 전기모터(10)의 권선(114, 116, 118)의 유도계수의 측정값은 각 회전위치와 관련하여 감지되어질 수 있는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 측정장치는 스트레이 플럭스 센서(200)를 구비한 스트레이 플럭스 측정장치(204)를 가지며, 감속중인 로터에 따른 측정위치 및 여자화 없이, 스트레이 플럭스 센서(200)는 로터(18)의 지정 가능한 위치에서 마그네틱 스트레이 플럭스의 최소값 및 최대값을 측정하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
상기 항들중 어느 한 항에 있어서, 측정장치가, 정지한 전기모터(10)의 권선(114, 116, 118)의 유도계수를 측정하는, 권선 유도계수 측정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
테스트되어질 전기모터는 모터 마운트(42)의 스테이터 측에 측정을 위해 위치되어지며, 그리고 1차 런아웃 센서를 가지는 1차 런아웃 측정장치(158)는, 1차 방향(66)으로 전기모터(10)의 로터(18)의 런아웃 감지하도록 사용되는 전기모터(10)용 측정방법, 특히 스핀들 모터용 측정방법에 있어서, 2차 런아웃 센서(90)를 가지는 2차 런아웃 측정장치(168)는, 1차 방향(66)의 런아웃과 동시에, 1차 방향에 관하여 직교하여 연장하는, 2차 방향(86)의 로터(18)의 런아웃(AS)을 감지하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70) 및 2차 런아웃 센서가, 위상전환에 따라서 작동하는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 34 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70) 및 2차 런아웃 센서가, 대체로 역위상에서 작동하는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항내지 35 항의 어느 한 항에 있어서, 1차 런아웃 센서(70)가 로터(18)쪽으로 동일하게 전진하는 동안에 스페이싱 센서처럼 사용되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항내지 36 항의 어느 한 항에 있어서, 2차 런아웃 센서(90)가로터(18)쪽으로 동일하게 전진하는 동안에 스페이싱 센서처럼 사용되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항 또는 33 항내지 37 항의 어느 한 항에 있어서, 로터(18)의 동일한 회전위치에서 로터(18)의 다양한 주기(UD)로부터 모든 개개의 주기(UD)동안에, 각각의 경우에서 각 개개의 회전위치와 연합된 측정값이 런아웃(RS, AS)에 대해 판정되어지는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 38 항에 있어서, 개개의 회전위치는, 로터(18)의 회전운동에 따른 런아웃 측정에 대한 트리거 신호(T)의 동기에 의해 탐지되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 39 항에서, 로터(18)의 회전운동에 따른 런아웃 측정의 동기는, 임의의 마킹없이 수행되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 40 항에 있어서, 로터(18)의 회전운동에 따르는 런아웃 측정의 동기화는, 전기모터(10)의 전기적 전극(122, 124, 126)에서 전압의 시간당 편차량 감지에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 41 항에 있어서, 동기를 위한, 전압(U)의 영교차(NU)는 전기모터(10)의전기적 전극(122, 124, 126)에서 감지되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 42 항에 있어서, 영교차(NU1)를 감지한 후, 전기모터(10)의 극의 수에 상응하고 다음에 이은 주기의 시작을 나타내는 영교차(NU7)가 탐지되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 43 항에 있어서, 새로운 주기를 각각 나타내는 영교차(NU1,NU7)의 감지는, 감지된 각각의 런아웃 센서(70, 90)의 측정값(M)에 대한 회전위치의 한정된 수로 수행되는 로터(18)의 각 주기(UD)의 분할에 의해, 상응하는 트리거 신호(T)를 유도하도록 위상동기 방식이 사용되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 44 항에 있어서, 평균값은, 각 개개의 회전위치와 연동된 각각의 런아웃 센서(70, 90)의 측정값(M)으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 45 항에 있어서, 로터(18)의 주기의 모든 회전위치의 평균값(MM)사이의 최대차가 판정되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 46 항에 있어서, 평균값(MM)으로부터 측정값의 최대편차는, 각 회전위치에 대해 판정되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 47 항에 있어서, 로터(18)의 주기(UD)의 모든 회전위치와 관련하여 탐지된 최대편차 사이의 최대차가 판정되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항내지 48 항의 어느 한 항에 있어서, 런아웃(RS, AS)에 대하여 시간-의존적으로 탐지된 측정값(M)이, 컴퓨터(100)에 의해 푸리에-변환되고, 이것에 기인한 주파수 스펙트럼이 판정되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 49 항에 있어서, 모든 속도-고조파 주파수에 관해서는 주파수 스펙트럼의 분석이 수행되는 것을 특징으로 하는 측정방법.
제 33 항 또는 제 33 항내지 51 항의 어느 한 항에 있어서, 자유롭게 작동중인 로터(18)에 따라서 전기모터(10)의 비-여자된 권선(114, 116, 118)에 유도된 전압(UI)이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 51 항에 있어서, 최대진폭(AI) 및 로터(18)의 회전속도 감소에 의해 영향받은 유도된 전압(UI)의 영교차(N)가 탐지되고, 그리고 유도된 전압의 이론적인 도표가 이들 값들로 변경되고, 이 변경된 이론적인 도표가 유도된 전압의 진폭값(AI') 및 로터(18)의 계속되는 회전에 대한 영교차(N')를 탐지하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 52 항에 있어서, 포락선 곡선(H)에 의해 유도된 전압(UI)의 진폭의 시간당 편차량이, 감지된 유도된 전압(UI)의 최대진폭(AI)으로 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항내지 53 항의 어느 한 항에 있어서, 전기모터(10)의 권선(114, 116, 118)의 유도계수의 측정값은, 로터(18)의 각 회전위치에 관해서 감지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항내지 54 항의 어느 한 항에 있어서, 감속중인 로터(18)의 측정위치 및 동일한 여자화 없이, 로터(18)의 지정 가능한 위치에서 마그네틱 스트레이 플럭스의 최소값 및 최대값이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항내지 55 항의 어느 한 항에 있어서, 정지상태인 전기모터(10)의 권선(114, 116, 118)의 유도계수가 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항내지 56 항의 어느 한 항에 있어서, 가동중인 전기모터(10)에 따라서 권선(114, 116, 118)으로 공급된 전기가 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.