AT390522B

AT390522B - Anordnung zur messung magnetischer eigenschaften

Info

Publication number: AT390522B
Application number: AT0262684A
Authority: AT
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1984-08-14
Filing date: 1984-08-14
Publication date: 1990-05-25
Also published as: ATA262684A

Description

Nr. 390 522

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung magnetischer Eigenschaften bei welcher auf die zu prüfende Oberfläche ein beispielsweise C-förmiges und mit einer fremdgespeisten Erregerwicklung versehenes Hilfsjoch aufsetzbar ist, das im Prüfling ein magnetisches Feld erzeugt und wobei über diese Erregerwicklung oder über eine am Hilfsjoch separat angeordnete Meßwicklung, denen ein Anzeigegerät nachgeschaltet ist, die elektromagnetischen Eigenschaften erfaßbar sind.

Eine solche Vorrichtung ist sowohl aus der DE-OS 32 05 253 als auch aus der DE-OS 31 26 379 bekannt. In der DE-OS 32 05 253 ist über ein Verfahren und eine Anordnung zur schnellen Prüfung der magnetischen Eigenschaften eines weichmagnetischen Materials geschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Materialmuster in einem Magnetkreis getestet, der genau die Bedingungen reproduziert, unter denen das Material später in einem Gerät arbeiten soll. Vor allem zielt dieses Verfahren darauf ab, Materialteile in der Uhrenindustrie zu definieren.

Ferner ist aus der DE-OS 31 26 379 bekannt, die Anordnung zum Messen einer magnetischen Remanenzinduktion von Stahl einzusetzen. Mit diesem Gerät ist es möglich, die Stahlsorte zu bestimmen.

Es ist bereits an sich bekannt, zur Erfassung von Wirkverlusten in elektrischen Stromkreisen Detektorspulen einzusetzen.

Bisher war es jedoch nicht möglich, bei geteiltem Ständer einer elektrischen Maschine die Qualität lamellierter Stahlblechkonstruktionen, beispielsweise die Pole zu beurteilen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs zitierten Art zu schaffen mit der eine Abschätzung, und/oder Beurteilung dieser lamellierten Blechoberflächen durchgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit dieser Vorrichtung die durch elektrische Wechselfelder hervorgerufenen Wirkverluste von vorzugsweise lamellierten Blechoberflächen elektrischer Maschinen, wie beispielsweise die Oberfläche eines Ständerblechpaketes, Erregerpoles od. dgl. gemessen werden.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, die magnetischen Wirkverluste in vorzugsweise lamellierten Stahlblechkonstruktionen auch von betriebsbereiten Maschinen oder deren Komponenten genau zu erfassen.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird durch Aufsetzen des Joches im Ständerblechpaket ein Feld injiziert, wobei bei einem Auftreten von Wirbelströmen, die bei der Rückmeldung erfaßt werden, auf Kurzschlüsse der Bleche geschlossen werden kann.

Der große Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die Maschine nur lokal erregt wird. Bisher wurde die sogenannte Ringprobe angewendet, bei der die Maschine voll eiregt werden mußte, was natürlich nur im montierten Zustand möglich war.

Bei geteiltem Ständer gab es bisher keine Möglichkeit eine derartige Fehlerortung durchzuführen.

Bei Transportschäden mußte beispielsweise die Maschine zusammengebaut und die Ringprobe mit großem Energieaufwand durchgeführt werden. War nun ein Fehler vorhanden, mußte die Maschine demontiert und die Reparatur durchgeführt werden.

Der Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß die Bedienung der Meßanordnung überaus einfach ist. Darüberhinaus ist auch von Vorteil, daß der Energieverbrauch äußerst gering ist. Durch die Handlichkeit der Anordnung ist sie universell einsetzbar.

Vom Meßprinzip her stellt die am Hilfsjoch angeordnete Erregerwicklung die Primärwicklung eines Transformators dar, dessen Sekundärwicklung eine sich über die Fehlerstelle bildende Kurzschlußwindung darstellt. Da Blechpaketfehler, sofeme sie nicht schon augenscheinlich sind, nur einiges Blech des Blechpaketes umfassen, sind sehr sensible Meßmethoden notwendig um derartige Blechpaketfehler zu orten.

Bei einer Anspeisung der Erregerwicklung mit einer Wechselspannung beliebiger Frequenz kann ein Impedanzmeßgerät als Anzeigegerät vorgesehen sein. Bei einer derartigen Anspeisung der Erregerspule wird bei der Meßwertanalyse der scheinbare ohmsche Widerstand der Erregerwicklung gemessen. Es tritt dann eine Änderung der Anzeige des ohmschen Widerstandes auf, wenn das wechselspannungserregte Hilfsjoch auf den Prüfkörper aufgesetzt und über die zu beurteilende und teilweise beschädigte Oberfläche des Prüfkörpers verschoben wird.

Nach einer weiteren wichtigen Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung zur Auswertung der Resonanzerscheinungen einen Kondensator zur Bildung eines Schwingkreises auf, der zur Meßwicklung bzw. zur als Meßwicklung verwendeten Erregerwicklung geschaltet ist. Mit dieser Weiterbildung der Erfindung wird die Änderung der Resonanzgüte bzw. die Resonanzüberhöhung des Schwingkreises ausgewertet.

Bei einer Anspeisung der Erregerwicklung mit einer Impulsspannnung bzw. einer vorzugsweise periodischen Sprungspannung kann zur Meßwicklung bzw. zur als Meßwicklung verwendeten Erregerwicklung der Kondensator für einen Schwingkreis geschaltet sein und als Anzeigegerät wird ein Impulszähler vorgesehen. Bei dieser Meßmethode wird das Abklingverhalten einer gedämpften Schwingung ausgewertet, wobei die gedämpfte Schwingung an dem Schwingkreis gemessen wird. Ausgewertet wird das logarithmische Dekrement und/oder die Zahl der über einen Mindestwert liegenden Schwingungshalbwellen. Daß dies mit einer einfachen Digitalisierung möglich ist, braucht fast nicht mehr erwähnt zu werden.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Prinzipskizze die Meßanordnung und Fig. 2 das Abklingverhalten einer gedämpften Schwingung.

Gemäß der Fig. 1 ist das lamellierte Ständerblechpaket (1) mit seinen Nuten (2) für die Ständerwicklung dargestellt. Um nun die Wirkverluste für dieses Ständerblechpaket (1) messen bzw. beurteilen zu können wird über eine Nut (2) ein C-förmiges Hilfsjoch (3) gesetzt. Das Hilfsjoch (3) ist mit einer Erregerwicklung (4) -2-

Claims

Nr. 390 522 versehen, die über eine Spannungsquelle (5) gespeist wird. Entsprechend der Anspeisung der Erregerwicklung (4) bildet sich im Ständerblechpaket (1) ein magnetisches Feld (0R). Ist nun im Ständerblechpaket (1) eine Fehlerstelle (6), so fließt über die Fehlerstelle (6) und eine Kontaktschiene (7) ein Kurzschlußstrom (IK), da die Fehlerstelle (6) und die Kontaktschiene (7) als Kurzschlußwindung wirken. Die Rückwirkungen dieses Kurzschlußstromes (1^) können nun entweder über die Erregerwicklung (4) oder über eine am Hilfsjoch (3) vorgesehene Meßwicklung einem Anzeigegerät (8) zugeführt werden. Entsprechend der Art der Anspeisung wird das Anzeigegerät gewählt werden. Bei einer Anspeisung der Erregerwicklung (4) mit einer Wechselspannung beliebiger Frequenz, wobei dies vorzugsweise mit 50 Hz und deren vielfachen sein wird, und der Messung des ohmschen Anteiles des elektrischen Widerstandes der Erregerwicklung (4) wird als Anzeigegerät ein Impedanzmeßgerät Verwendung finden. Soll aber die Resonanzdämpfung eines Schwingkreises, welcher aus einem nicht dargestellten beliebigen Kondensator und der Erregerwicklung (4) bzw. Meßwicklung besteht, gemessen bzw. aufgezeichnet werden, so genügt ein einfaches Spannungsmeßgerät. Eine weitere Lösung ist sicherlich die Anspeisung der Erregerwicklung (4) mit einer Impulsspannung oder einer periodischen Sprungspannung. Zur Meßwerterfassung erfolgt eine Auswertung der Meßgröße (Fig. 2). Durch Zählung der in der Amplitude aperiodisch auslaufenden Schwingungen (Z) bis zu einer definierten oder festgelegten Restspannung entsprechend der Triggerschwelle (tg) erfolgt die Meßwertanalyse. In diesem Fall wird das logarithmische Dekrement und/oder die Zahl der über der Triggerschwelle (tg) liegenden Schwingungshalbwellen gezählt bzw. ausgewertet. PATENTANSPRÜCHE 1. Anordnung zur Messung magnetischer Eigenschaften bei welcher auf die zu prüfende Oberfläche ein beispielsweise C-förmiges und mit einer fremdgespeisten Erregerwicklung versehenes Hilfsjoch aufsetzbar ist, das im Prüfling ein magnetisches Feld erzeugt und wobei über diese Erregerwicklung oder über eine am Hilfsloch separat angeordnete Meßwicklung, denen ein Anzeigegerät nachgeschaltet ist, die elektromagnetischen Eigenschaften erfaßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit dieser Vorrichtung die durch elektrische Wechselfelder hervorgerufenen Wirkverluste von vorzugsweise lamellierten Blechoberflächen elektrischer Maschinen, wie beispielsweise die Oberfläche eines Ständerblechpaketes, Erregerpoles od. dgl. gemessen werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Auswertung der Resonanzerscheinungen einen Kondensator zur Bildung eines Schwingkreises aufweist, der zur Meßwicklung bzw. zur als Meßwicklung verwendeten Erregerwicklung geschaltet ist Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-