WO2015067402A2 - Prüfeinrichtung für ein gebläse oder einen elektrischen motor, verfahren zum prüfen eines gebläses oder eines elektrischen motors sowie verfahren zum herstellen eines gebläses oder eines elektrischen motors - Google Patents

Prüfeinrichtung für ein gebläse oder einen elektrischen motor, verfahren zum prüfen eines gebläses oder eines elektrischen motors sowie verfahren zum herstellen eines gebläses oder eines elektrischen motors Download PDF

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WO2015067402A2
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fan
electric motor
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motor
receptacle
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Andreas Kockler
Michael Hanek
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/02—Details of balancing machines or devices
    • G01M1/04—Adaptation of bearing support assemblies for receiving the body to be tested
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing

Definitions

  • Test device for a blower or an electric motor method for testing a blower or an electric motor and method for producing a blower or an electric motor
  • the invention relates to a test device for a fan or an electric motor, a method for testing a fan or an electric motor and a method for producing a fan or an electric motor.
  • Electric motors and in particular blowers driven by electric motors, generate and experience vibrations when installed in exchange with their surroundings.
  • these oscillations are in the range of the natural frequencies of the systems, undesirable resonance phenomena can occur. It is therefore known to test electric motors and fans for their natural frequencies.
  • the test device according to the invention for a fan or an electric motor has a base and a receptacle for the blower or the electric motor. This ensures that the recording is firm with the socket is connected and that one or more load cells between the fan and the electric motor and the base are arranged, the later installation can be simulated and it can be analyzed the resulting frequencies in the installed state.
  • the invention is based on the finding that the natural frequencies in the installed state, that is to say in the fixed state with a base, differ from those of free-running blowers or motors.
  • a pedestal Under a pedestal is a base or a foundation to understand that is able to hold a structure stable. Under firmly connected to the base is to be understood a detachable or non-detachable connection, the one
  • measuring devices are understood by force sensors, the forces on or
  • the force transducers may preferably be arranged between the receptacle and the base, so that the receptacle to be tested motors or blower
  • the base is designed so that its natural frequencies are at least ten times higher than the expected vibrations of the fan to be tested or the engine, because this can largely avoid influencing the parts to be tested with the environment. This is particularly important because the load cell on the one hand by the parts to be tested and on the other hand by the base on which they are supported, are influenced. Also, in the measurement results, individual areas directly to the on the one hand and the test facility on the other. The allocation of the areas improves if the natural frequencies of the base are at least a hundred times higher than those of the fans or motors to be tested. Further improvement can be achieved if the
  • Natural frequencies of the base are at least two hundred times higher than those of the fan or motors to be tested. In this case, the natural frequencies can also be determined over a wide speed range.
  • the base is at least ten times heavier than the fans or electric motors to be tested, because this causes the
  • a particularly simple structure results when the one or more force sensors have brackets which are connected to the base so that they are resistant to vibration. This ensures that the load cells themselves leave the measurement results unaffected.
  • the receptacle is replaceable, it is possible to test both different fans or motors in the same test device, as well as represent different connections for similar blowers or motors, the best possible simulate the subsequent installation.
  • the test can simulate the reality well if a load and / or discharge device for the blower or the electric motor is provided. Worked the load and / or relief device for the fan or the electric motor contactless, a falsification of
  • a hood can be provided which can be turned over the fan to be tested and relieves the blower in this way.
  • the invention also relates to a method for testing an electric motor, wherein the motor is inserted into a receptacle of a test device, the motor is approached and via force transducer movements, vibrations, resonances or the same, between the receptacle and a fixed base during operation of the engine, determined and to
  • Evaluation can be provided, wherein in particular a test device according to the invention of the type described under the advantages is used.
  • the invention also relates to a method for testing a fan, wherein the fan is used in a recording of a test device, the blower is approached and via force transducer movements, vibrations, resonances or the same, between the recording and a fixed base during the operation of the Blowers occur, determined and provided for evaluation, in particular a test device according to the invention of the type described under the advantages is used.
  • the procedures can be improved if, during the measuring process, the speed of the fan or motor changes and so on a band
  • a hood can be slipped over the fan and thus relief can be effected.
  • the process of passing over can preferably take place during the current measuring process, so that measurements are continuously taken on a changing load level of the fan. This slipping can be done user-friendly automatically.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a blower or an electric motor, according to which the blower or the electric motor is assembled, then the assembled blower or the assembled electric motor is inserted into a test device according to the invention, then the blower or the electric motor is tested by a method according to the invention, to then be removed from the test device.
  • the measurement results can be enclosed with the blower or the electric motor in order to document its natural frequency spectrum.
  • Such a manufactured blower or manufactured engine ensures only to deliver the vibrations that are listed in the natural frequency spectrum.
  • Such manufactured blower or motors are therefore preferably suitable for installation in motor vehicles, in which resonances can occur and interfere manifold.
  • FIG. 1 shows a test device for an electric motor in an oblique view, partially in section
  • Figure 3 is a flowchart for a method of testing a fan or motor
  • Figure 4 is a flowchart for a method of manufacturing a blower or motor.
  • FIG. 1 shows a test device 20 for an electric motor 22.
  • the test device 20 has a base 24, which is cuboid-shaped in the embodiment and consists of solid steel. Furthermore, the test device 20 has a receptacle 26 and load cell 28, which between the
  • the illustrated electric motor 22 includes a housing 30 from which a shaft 32 protrudes. Opposite the shaft 32, the motor 22 sits on a motor 22 associated with the motor clamping plate 34 which is received by the receptacle 26.
  • the outer and inner shape of the base 24, the material and weight are chosen so that the natural frequencies are at least ten times higher than the expected natural frequencies of the motor 22.
  • the material and weight are chosen so that the natural frequencies are at least ten times higher than the expected natural frequencies of the motor 22.
  • the material and weight are chosen so that the natural frequencies are at least ten times higher than the expected natural frequencies of the motor 22.
  • the base 24 is characterized after its optimization by the fact that it is at least ten times heavier than the motor to be tested 22. Depending on which natural frequencies are expected in which strength, the skilled artisan can the base 24 also 100 times or even 200 times heavier than the weight of the motor 22 to be tested. The higher the weight of the base 24 is selected, the less the movement and movement changes of the motor 22 to be tested affect the test device 20.
  • Each force transducer 28 has a holder 36 which is connected to the pedestal 24 in a vibration-proof manner and holds the active part of the force transducer 28.
  • the holder 36 is welded to the base 24.
  • the holder 36 with the base 24 to pinned and screwed, while it must be ensured that this connection is designed vibration-proof over a longer period. Under vibration proof is to be understood that the holder 36 does not move relative to the base 24 and in particular that the holder 36 can not swing independently of the base 24.
  • the receptacle 26, which receives in particular the motor clamping plate 34 positively and non-positively, is designed replaceable. This can be the
  • connection to the load cell 28 can be solved. This connection is also designed to be vibration-resistant, so that each load cell 28 can absorb the full spectrum of vibrations emitted by the motor 22.
  • a column 38 is further attached to which a horizontal arm 40 is mounted vertically movable.
  • the boom 40 carries a holding device 42, which in turn receives an eddy current brake 44.
  • FIG. 2 Another embodiment is shown partially in section. Parts which correspond to the exemplary embodiment of FIG. 1 have the same reference numbers.
  • this test device 20 has a base 24, a receptacle 26, load cell 28 and the holders 36. Furthermore, the column 38 and the boom 40 are again.
  • a fan 47 is arranged for testing.
  • receptacle 26 receives a motor clamping plate 34, which carries a motor 50 provided with an impeller 48.
  • an electronics module 52 is attached, which includes the electronics 54 for the operation of the blower 47.
  • a hood 56 is attached, which can be slipped over the impeller 48. This process can not be displayed automatically
  • hood 56 If the hood 56 is not slipped over the fan wheel 48, the fan 47 sucks axially air which is expelled radially. The fan 47 works under load. Now, if the hood 56 is guided over the impeller 48, the proportion of the sucked air is reduced and the fan 47 relieved. The hood 56 thus acts when slipping over as a relief device and when removing again as a load device.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for testing an electric motor 22 or a blower 47.
  • a first step 60 the motor 22 or the fan 47 is inserted into a receptacle 26 of a test device 20.
  • the motor 22 or the fan 47 is approached, ie the shaft 32 of the motor 22 and the impeller 48 of the blower 47 are set in a rotational movement.
  • step 64 motions, vibrations, resonances, or the like occurring between the receptacle 26 and a fixed pedestal 24 during operation of the motor 22 and the fan 47, respectively, are determined via the force transducers 28.
  • step 66 the Measurement results provided by an evaluation unit, not shown. It can be seen that this provision of the measurement results can take place in one step or also parallel to the measurement.
  • the motor 22 or the fan 47 is removed again from the testing device 20 in a step 68.
  • step 64 the rotational speed of the motor 22 or of the blower 47 is changed.
  • the vibration spectrum is thus recorded via a speed band.
  • step 64 the electric motor 22 and the fan 47 are loaded and unloaded and thus recorded a vibration spectrum to different load conditions.
  • the loading and unloading takes place during the process for the fan 47 in that a hood 56 is slipped over the impeller 48. This process preferably takes place automatically and during the measuring process in step 64.
  • FIG. 4 shows a method for producing a blower 47 or an electric motor 22, which starts with the blower 47 or the electric motor 22 being assembled in a first step 70; in a step 72, the blower 47 or the electric motor 22 is used in a test device 20 according to the invention to be tested in a third step 74 according to one of the described inventive method. In step 76, the fan 47 or the electric motor 22 is removed from the test device 20 again.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung (20) für ein Gebläse (47) oder einen elektrischen Motor (22), mit einem Sockel (24) und einer Aufnahme (26) für das Gebläse (47) oder den elektrischen Motor (22). Es wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme (26) fest mit dem Sockel (24) verbunden ist und dass ein oder mehrere Kraftaufnehmer zwischen dem Gebläse (47) beziehungsweise dem elektrischen Motor (22) und dem Sockel (24) angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Prüfen eines Gebläse oder eines elektrischen Motors sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläse oder eines elektrischen Motors.

Description

Beschreibung Titel
Prüfeinrichtung für ein Gebläse oder einen elektrischen Motor, Verfahren zum Prüfen eines Gebläses oder eines elektrischen Motors sowie Verfahren zum Herstellen eines Gebläses oder eines elektrischen Motors
Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für ein Gebläse oder einen elektrischen Motor, ein Verfahren zum Prüfen eines Gebläse oder eines elektrischen Motors sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläse oder eines elektrischen Motors.
Stand der Technik
Elektrische Motoren und insbesondere von elektrischen Motoren angetriebene Gebläse erzeugen und erfahren im eingebauten Zustand Schwingungen im Austausch mit ihrer Umgebung. Insbesondere wenn diese Schwingungen im Bereich der Eigenfrequenzen der Systeme liegen kann es zu unerwünschten Resonanzerscheinungen kommen. Es ist deshalb bekannt, elektrische Motoren und Gebläse auf ihre Eigenfrequenzen hin zu prüfen. Die zur Verfügung stehenden Prüfeinrichtungen, die Verfahren zum Prüfen sowie die im
Herstellungsprozess von elektrischen Motoren und Gebläse integrierten
Prüfungen unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung, um den stetig steigenden Anforderungen gerecht zu werden.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile
Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung für ein Gebläse oder einen elektrischen Motor weist einen Sockel sowie eine Aufnahme für das Gebläse oder den elektrischen Motor auf. Dadurch, dass die Aufnahme fest mit dem Sockel verbunden ist und dass ein oder mehrere Kraftaufnehmer zwischen dem Gebläse bzw. dem elektrischen Motor und dem Sockel angeordnet sind, kann der spätere Einbau simuliert und es können die entstehenden Frequenzen im Einbauzustand analysiert werden. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zu Grunde, dass sich die Eigenfrequenzen im eingebauten Zustand, das heißt also im fest mit einer Unterlage verbauten Zustand, von denen freischwingender Gebläse oder Motoren unterscheiden.
Unter einem Sockel ist eine Basis oder ein Fundament zu verstehen, das in der Lage ist einen Aufbau stabil zu halten. Unter fest mit dem Sockel verbunden soll eine lösbare oder unlösbare Verbindung verstanden werden, die eine
mechanische stabile Lage und Zuordnung herstellt. Ferner werden unter Kraftaufnehmer Messeinrichtungen verstanden, die Kräfte ein- oder
mehrdimensional aufnehmen und weitergeben können. Unter Eigenfrequenzen sollen Frequenzen verstanden werden, in welchen das Gebläse bzw. der elektrische Motor in Resonanz mit sich selbst schwingt und die Schwingung deshalb verstärkt ist. Wird das Gebläse oder der Motor so betrieben, dass die sich einstellenden, angeregten Schwingungen den Eigenfrequenzen
entsprechen, wird der Einfluss des Gebläses bzw. des Motors auf seine
Umgebung verstärkt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung möglich. So können die Kraftaufnehmer bevorzugt zwischen der Aufnahme und dem Sockel angeordnet sein, so dass die Aufnahme die zu prüfenden Motoren oder Gebläse
uneingeschränkt halten können.
Es ist von Vorteil, wenn der Sockel so ausgelegt ist, dass seine Eigenfrequenzen mindestens zehnmal höher sind als die zu erwartenden Schwingungen des zu prüfenden Gebläse oder des Motors, weil sich dadurch eine Beeinflussung der zu prüfenden Teile mit der Umgebung weitgehend vermeiden lässt. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil die Kraftaufnehmer einerseits von den zu prüfenden Teilen und andererseits vom Sockel, an dem sie sich abstützen, beeinflusst werden. Auch sind im Messergebnis einzelne Bereiche direkt den zu prüfenden Teilen einerseits und der Prüfeinrichtung andererseits zuordenbar. Die Zuordnung der Bereiche verbessert sich, wenn die Eigenfrequenzen des Sockels mindestens hundertmal höher sind als die der zu prüfenden Gebläse oder Motoren. Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, wenn die
Eigenfrequenzen des Sockels mindestens zweihundertmal höher sind als die der zu prüfenden Gebläse oder Motoren. In diesem Fall können die Eigenfrequenzen auch über einen weiten Drehzahlbereich ermittelt werden.
Es ist von Vorteil, wenn der Sockel mindestens zehnmal schwerer ist als die zu prüfenden Gebläse bzw. elektrischen Motoren, weil sich dadurch die
Eigenfrequenzen des Sockels und damit der Prüfeinrichtung in einem Bereich verschieben, der von den Eigenfrequenzen der zu prüfenden Gebläse bzw. Motoren so weit entfernt ist, dass eine Beeinflussung der Teile und/oder der Messergebnisse vermieden werden kann. Dies verbessert sich, wenn der Sockel mindestens hundertmal schwerer ist als die zu prüfenden Gebläse bzw. Motoren. Ist der Sockel mindestens zweihundertmal schwerer als die zu prüfenden Gebläse bzw. elektrischen Motoren, können die Drehzahlen in einem weiten Bereich variiert werden, ohne dass die Teile und/oder die Messergebnisse beeinflussen.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn der oder die Kraftaufnehmer Halterungen aufweisen, die mit dem Sockel schwingungsfest verbunden sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kraftaufnehmer selbst die Messergebnisse unbeeinflusst lassen.
Ist die Aufnahme auswechselbar, ist es möglich, sowohl unterschiedliche Gebläse oder Motoren in derselben Prüfeinrichtung zu prüfen, als auch für gleichartige Gebläse oder Motoren unterschiedliche Anbindungen, die den späteren Einbau bestmöglich simulieren, darzustellen.
Die Prüfung kann die Wirklichkeit dann gut simulieren, wenn eine Belastung- und/oder Entlastungseinrichtung für das Gebläse oder den elektrischen Motor vorgesehen ist. Arbeitete die Belastung- und/oder Entlastungseinrichtung für das Gebläse oder den elektrischen Motor berührungslos, wird eine Verfälschung der
Messergebnisse vermieden.
Im einfachen Fall, kann eine Haube vorgesehen sein, die über das zu prüfende Gebläse stülpbar ist und das Gebläse auf diese Weise entlastet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen eines elektrischen Motors, wobei der Motor in eine Aufnahme einer Prüfeinrichtung eingesetzt wird, der Motor angefahren wird und über Kraftaufnehmer Bewegungen, Schwingungen, Resonanzen oder der gleichen, die zwischen der Aufnahme und einem festen Sockel während des Betriebs des Motors auftreten, bestimmt und zur
Auswertung bereitgestellt werden, wobei insbesondere eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung der unter den Vorteilen beschriebenen Art Verwendung findet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen eines Gebläses, wobei das Gebläse in eine Aufnahme einer Prüfeinrichtung eingesetzt wird, das Gebläse angefahren wird und über Kraftaufnehmer Bewegungen, Schwingungen, Resonanzen oder der gleichen, die zwischen der Aufnahme und einem festen Sockel während des Betriebs des Gebläses auftreten, bestimmt und zur Auswertung bereitgestellt werden, wobei insbesondere eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung der unter den Vorteilen beschriebenen Art Verwendung findet.
Die Verfahren können verbessert werden, wenn während des Messvorgangs die Drehzahl des Gebläses oder des Motors verändert und so ein Band an
Eigenfrequenzen ermittelt wird.
In einem bevorzugten Verfahrensschritt, kann eine Haube über das Gebläse gestülpt und so eine Entlastung bewirkt werden. Der Vorgang des Überstülpens kann bevorzugt während des laufenden Messvorgangs erfolgen, so dass kontinuierlich Messungen über einen sich ändernden Belastungsgrad des Gebläses aufgenommen werden. Dieses Überstülpen kann anwenderfreundlich automatisch erfolgen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläses oder eines elektrischen Motors, gemäß dem das Gebläse oder der elektrische Motor zusammengebaut wird, dann das zusammengebaute Gebläse bzw. der zusammengebaute elektrische Motor in eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung eingesetzt wird, dann das Gebläse oder der elektrische Motor nach einem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft wird, um dann aus der Prüfeinrichtung entnommen zu werden. Die Messergebnisse können dem Gebläse bzw. dem elektrischen Motor beigelegt werden, um dessen Eigenfrequenzspektrum zu dokumentieren. Ein derartig hergestelltes Gebläse bzw. hergestellter Motor gewährleistet nur die Schwingungen abzugeben, die im Eigenfrequenzspektrum aufgeführt sind. Solche hergestellten Gebläse bzw. Motoren eignen sich deshalb bevorzugt zum Einbau in Kraftfahrzeuge, bei denen Resonanzen mannigfaltig auftreten und stören können.
Zeichnung
In der Zeichnung sind erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sowie Verfahren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Prüfeinrichtung für einen elektrischen Motor in Schrägdarstellung, teilweise geschnitten,
Figur 2 eine Prüfeinrichtung für ein Gebläse im Schnitt,
Figur 3 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Prüfen eines Gebläses oder eines Motors und
Figur 4 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläses oder eines Motors.
Beschreibung
In Figur 1 ist eine Prüfeinrichtung 20 für einen elektrischen Motor 22 dargestellt. Die Prüfeinrichtung 20 weist einen Sockel 24 auf, der im Ausführungsbeispiel Quader-förmig ist und aus vollem Stahl besteht. Ferner weist die Prüfeinrichtung 20 eine Aufnahme 26 sowie Kraftaufnehmer 28 auf, die zwischen dem
elektrischen Motor 22 und dem Sockel 24 angeordnet sind. Der dargestellte elektrische Motor 22 umfasst ein Gehäuse 30, aus dem eine Welle 32 ragt. Gegenüber der Welle 32 sitzt der Motor 22 auf einer zum Motor 22 gehörenden Motorspannplatte 34, die durch die Aufnahme 26 aufgenommen ist.
In Figur 1 sind zwei von insgesamt drei Kraftaufnehmer 28 erkennbar. Die Kraftaufnehmer 28 sind fest mit dem Sockel 24 verbunden und zwischen dem Sockel 24 und der Aufnahme 26 angeordnet. Durch die kreisringförmige
Ausgestaltung der Aufnahme 26 bietet es sich an, drei symmetrisch, im
Kreisabstand von 120° angeordnete Kraftaufnehmer 28 vorzusehen. Es ist jedoch auch denkbar, einen, mehrere Messachsen aufweisenden Kraftaufnehmer axial unter dem Motor 22 zu platzieren, wenn eine entsprechende Aufnahme 26 dafür vorgesehen ist.
Die äußere und innere Gestalt des Sockels 24, dessen Material und Gewicht sind so gewählt, dass die Eigenfrequenzen mindestens zehnmal höher sind als die zu erwartenden Eigenfrequenzen des Motors 22. Insbesondere durch die Auswahl des Materials und durch eine besondere Formgebung, die auch von der
Quaderform abweichen und die Form eines Pyramidenstumpfes aufweisen kann, ist es möglich, die Eigenfrequenzen des Sockels 24 auf das 100- oder gar 200- fache des Motors zu bringen.
Der Sockel 24 zeichnet sich nach seiner Optimierung dadurch aus, dass er mindestens zehnmal schwerer ist als der zu prüfende Motor 22. Je nachdem, welche Eigenfrequenzen in welcher Stärke erwartet werden, kann der Fachmann den Sockel 24 auch 100-mal oder gar 200-mal schwerer wählen als das Gewicht des zu prüfenden Motors 22. Je höher das Gewicht des Sockels 24 gewählt wird, umso weniger wirken sich Bewegungen und Bewegungsänderungen des zu prüfenden Motors 22 auf die Prüfeinrichtung 20 aus.
Jeder Kraftaufnehmer 28 weist eine Halterung 36 auf, die schwingungsfest mit dem Sockel 24 verbunden ist und den aktiven Teil des Kraftaufnehmers 28 hält. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Halterung 36 mit dem Sockel 24 verschweißt. Es ist jedoch auch denkbar, die Halterung 36 mit dem Sockel 24 zu verstiften und zu verschrauben, wobei sichergestellt sein muss, dass auch diese Verbindung schwingungsfest über einen längeren Zeitraum ausgeführt ist. Unter schwingungsfest ist zu verstehen, dass sich die Halterung 36 nicht gegenüber dem Sockel 24 bewegen und insbesondere, dass die Halterung 36 nicht unabhängig vom Sockel 24 schwingen kann.
Als Kraftaufnehmer 28 werden so genannte triaxiale Kraftaufnehmer 28 eingesetzt, die Kräfte jeweils in allen drei Messeinrichtungen, insbesondere orthogonal zueinander aufnehmen können. Durch die Auswertung aller drei Kraftaufnehmer 28 kann somit ein Gesamtbild der Eigenfrequenzen des zu prüfenden Motors 22 erhalten werden.
Die Aufnahme 26, die insbesondere die Motorspannplatte 34 form- und kraftschlüssig aufnimmt, ist auswechselbar ausgestaltet. Dazu kann die
Verbindung zu den Kraftaufnehmer 28 gelöst werden. Auch diese Verbindung ist schwingungsfest auszubilden, so dass jeder Kraftaufnehmer 28 das volle, vom Motor 22 abgegebene Schwingungsspektrum aufnehmen kann.
Am Sockel 24 ist ferner eine Säule 38 befestigt, an der ein waagrechter Ausleger 40 vertikal verfahrbar angebracht ist. Der Ausleger 40 trägt eine Haltevorrichtung 42, die ihrerseits eine Wirbelstrombremse 44 aufnimmt.
Über diese Wirbelstrombremse 44 ist es möglich, auf die Welle 32 des Motors 22 bzw. auf einen mit der Welle 32 zusammen wirkenden Drehkörper 46 eine Belastung, insbesondere ein Bremsmoment auszuüben und so das
Schwingungsspektrum unter Belastung aufzunehmen.
Durch die Ausführung dieser Belastungseinrichtung als Wirbelstrombremse 44 kann der Motor 22 berührungslos belastet und wieder entlastet werden.
Hierdurch wird eine Beeinflussung von außen, insbesondere ein verschieben der Eigenfrequenzen vermieden. In der Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel teilweise im Schnitt dargestellt. Mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 übereinstimmende Teile weisen dabei die gleichen Bezugszahlen auf.
So weist auch diese Prüfeinrichtung 20 einen Sockel 24, eine Aufnahme 26, Kraftaufnehmer 28 sowie deren Halterungen 36 auf. Ferner finden sich die Säule 38 sowie der Ausleger 40 wieder.
In die Prüfeinrichtung 20 ist ein Gebläse 47 zur Prüfung angeordnet. Die
Aufnahme 26 nimmt dazu im zweiten Ausführungsbeispiel eine Motorspannplatte 34 auf, die ein mit einem Gebläserad 48 versehenen Motor 50 trägt. An der Motorspannplatte 34 ist ein Elektronikmodul 52 befestigt, die die Elektronik 54 für den Betrieb des Gebläses 47 beinhaltet. Es ist erkennbar, dass durch die
Aufnahme 26 das komplette Gebläse 47 gehalten und für die Prüfung fixiert wird. Es sind lediglich die elektrischen Zuleitungen nicht dargestellt.
Am Ausleger 40 ist eine Haube 56 befestigt, die über das Gebläserad 48 gestülpt werden kann. Dieser Vorgang kann automatisch mittels nicht dargestellt
Antriebsmittel erfolgen. Ist die Haube 56 nicht über das Gebläse Rad 48 gestülpt, saugt das Gebläse 47 axial Luft an, die radial ausgestoßen wird. Das Gebläse 47 arbeitet dabei unter Belastung. Wird nun die Haube 56 über das Gebläserad 48 geführt, wird der Anteil der angesaugten Luft verringert und das Gebläse 47 entlastet. Die Haube 56 wirkt damit beim Überstülpen als Entlastungseinrichtung und beim wieder Entfernen als Belastungseinrichtung.
In Figur 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Prüfen eines elektrischen Motors 22 bzw. eines Gebläses 47 dargestellt. Es wird in einem ersten Schritt 60 der Motor 22 bzw. das Gebläse 47 in eine Aufnahme 26 einer Prüfeinrichtung 20 eingesetzt. Im Schritt 62 wird der Motor 22 bzw. das Gebläse 47 angefahren, d.h. die Welle 32 des Motors 22 bzw. das Gebläserad 48 des Gebläses 47 werden in eine Drehbewegung versetzt. Im Schritt 64 werden über die Kraftaufnehmer 28 Bewegungen, Schwingungen, Resonanzen oder der gleichen, die zwischen der Aufnahme 26 und einem festen Sockel 24 während des Betriebs des Motors 22 bzw. des Gebläses 47 auftreten, bestimmt. Im Schritt 66 werden die Messergebnisse einer nicht dargestellten Auswerteeinheit bereitgestellt. Es ist erkennbar, dass dieses Bereitstellen der Messergebnisse in einem Schritt oder auch parallel zur Messung erfolgen kann. Nach dem Messvorgang wird in einem Schritt 68 der Motor 22 bzw. das Gebläse 47 wieder aus der Prüfeinrichtung 20 entnommen.
Durch die gestrichelte Linie ist angedeutet, dass der Vorgang dann wieder von vorne beginnt.
Während des Messvorgangs im Schritt 64 wird die Drehzahl des Motors 22 bzw. des Gebläses 47 verändert. Das Schwingungsspektrum wird somit über ein Drehzahlband aufgenommen.
Während des Messvorgangs im Schritt 64 werden der elektrische Motor 22 bzw. das Gebläse 47 be- und entlastet und so ein Schwingungsspektrum zu unterschiedlichen Belastungszuständen aufgenommen.
Das Be- und Entlasten erfolgt während des Verfahrens für das Gebläse 47 dadurch, dass eine Haube 56 über das Gebläserad 48 gestülpt wird. Dieser Vorgang erfolgt bevorzugt automatisch und während des Messvorgangs im Schritt 64.
In Figur 4 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Gebläses 47 oder eines elektrischen Motors 22 dargestellt, das damit beginnt, dass in einem ersten Schritt 70 das Gebläse 47 bzw. der elektrische Motor 22 zusammengebaut wird, in einem Schritt 72 wird das Gebläse 47 bzw. der elektrische Motor 22 in eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung 20 eingesetzt, um in einem dritten Schritt 74 nach einem der beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren geprüft zu werden. Im Schritt 76 wird das Gebläse 47 bzw. der elektrische Motor 22 aus der Prüfeinrichtung 20 wieder entnommen.

Claims

Ansprüche
1. Prüfeinrichtung (20) für ein Gebläse (47) oder einen elektrischen Motor (22), mit einem Sockel (24) und einer Aufnahme (26) für das Gebläse (47) oder den elektrischen Motor (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (26) fest mit dem Sockel (24) verbunden ist und dass ein oder mehrere Kraftaufnehmer (28) zwischen dem Gebläse (47) beziehungsweise dem elektrischen Motor (22) und dem Sockel (24) angeordnet sind.
2. Prüfeinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftaufnehmer (28) zwischen der Aufnahme (26) und dem Sockel (24) angeordnet sind.
3. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sockel (24) so ausgelegt ist, dass die
Eigenresonanzen des Sockels (24) mindestens 10 mal höher sind, insbesondere mindestens 100 mal höher sind, vorzugsweise mindestens 200 mal höher sind, als die erwarteten Schwingungen des zu prüfenden Gebläses (47) oder des Motors (22).
4. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sockel (24) mindestens 10 mal schwerer ist, insbesondere 100 mal schwerer ist, vorzugsweise 200 mal schwerer ist als das Gebläse (47) oder der elektrische Motor (22).
5. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der oder die Kraftaufnehmer (28) Halterungen (36) aufweisen, die mit dem Sockel (24) schwingungsfest verbunden sind.
6. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufnahme (26) auswechselbar ist.
7. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Belastungs- und/oder Entlastungseinrichtung (44, 56) für das Gebläse (47) oder den elektrische Motor (22).
8. Prüfeinrichtung (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastungs- und/oder Entlastungseinrichtung (44, 56) für das Gebläse (47) oder den elektrische Motor (22) berührungslos belastet oder entlastet.
9. Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Haube (56) vorgesehen ist, die über das Gebläse (47) stülpbar ist.
10. Verfahren zum Prüfen eines elektrischen Motors (22), dadurch
gekennzeichnet, dass der Motor (22) in eine Aufnahme (26) einer Prüfeinrichtung (20) eingesetzt wird, dass der Motor (22) angefahren wird, dass über
Kraftaufnehmer (28) Bewegungen, Schwingungen, Resonanzen oder
dergleichen, die zwischen der Aufnahme (26) und einem festen Sockel (24) während des Betriebs des Motors (22) auftreten, bestimmt und zur Auswertung bereitgestellt werden, insbesondere unter Verwendung einer Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Verfahren zum Prüfen eines Gebläses (47), insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse in eine Aufnahme (26) einer Prüfeinrichtung (20) eingesetzt wird, dass das Gebläse angefahren wird, dass über mindestens einen Kraftaufnehmer (28) Bewegungen, Schwingungen, Resonanzen oder dergleichen, die zwischen der Aufnahme (26) und einem festen Sockel (24) während des Betriebs des Gebläses (47) auftreten, bestimmt und zur Auswertung bereitgestellt werden, insbesondere unter Verwendung einer Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Motors (22) oder des Gebläses (47) während des Messvorgangs verändert wird.
13. Verfahren nach einem Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haube (56) über das Gebläse (47) gestülpt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (56) während des Messvorgangs über das Gebläse (47) bewegt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (56) automatisch über das Gebläse (47) geführt wird.
16. Verfahren zum Herstellen eines Gebläses oder einen elektrischen Motor (22), umfassend folgende Schritte:
Zusammenbauen des Gebläses (47) oder einen elektrischen Motor (22), Einsetzen des Gebläses (47) oder einen elektrischen Motor in eine
Prüfeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
Prüfen des Gebläses (47) oder einen elektrischen Motor nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15
und Entnehmen des Gebläses (47) oder einen elektrischen Motor (22) aus der Prüfeinrichtung (20).
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