DE2047619A1 - Method and device for fine measurement of the performance of an asynchronous motor - Google Patents

Description

D/p/.-C/iem F.Schrumpf 516 Dürmn KoiMiutroß· 20 D / p /.- C / iem F.Schrumpf 516 Dürmn KoiMiutroß20 25.9.1970September 25, 1970

B 61B 61

Beton de ParisBeton de Paris

Socie"te AnonymeSocie "te anonyme

94 Creteil, Frankreich94 Creteil, France

Verfahren und Vorrichtung zur Feinmessung der Leistung eines AsynchronmotorsMethod and device for fine measurement of the power of an asynchronous motor

Theoretisch bereitet es keine Schwierigkeit, die Leistung eines Asynchronmotors in niedrigen Bereichen zu messen, da es genügt, beispielsweise mit einem Wattmeter das Produkt UI . cos γ zu messen. Wenn jedoch die Leistung gen 0 geht, verringert sich die Stromstärke immer langsamer auf einen von 0 verschiedenen und in zufälliger Weise variablen Wert entsprechend den Gesamtverlusten des Motors (Kupferverlust, Eisenverlust, Kühlverlust und mechanische Verluste), und der cos f geht immer schneller auf 0 zurück} aus diesen Gründen ergibt die Messung des genannten Produktes oder seiner Faktoren Stromstärke und cos ψ nur ungenaue Resultate, beispielsweise, wenn der Schlupf nach 1 % geht, was die beim Mischen von Beton zu berücksichtigende Größenordnung ist.Theoretically, it is not difficult to measure the performance of an asynchronous motor in low ranges, since it is sufficient, for example with a wattmeter, to measure the product UI. to measure cos γ. However, when the power goes to 0, the current decreases more and more slowly to a value different from 0 and randomly variable according to the total losses of the motor (copper loss, iron loss, cooling loss and mechanical losses), and the cos f goes to 0 faster and faster back} for these reasons, the measurement of the named product or its factors current strength and cos ψ only gives imprecise results, for example if the slip goes to 1%, which is the order of magnitude to be considered when mixing concrete.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Feinmessung der Leistung eines Asynchronmotors unter diesen Bedingungen sicherzustellen* Dabei soll die Meβsung weiterhin genau einem linearen Gesetz gehorchen und sehr exakt sein, sowie die Regulierung des Apparates von dieser Messung ausgehend zu verbessern gestatten.The object of the invention is to provide a fine measurement of the performance of an asynchronous motor under these conditions to ensure * The measurement should continue to exactly one obey linear law and be very exact, as well as regulating the apparatus based on this measurement allow improvement.

Kurz gesagt, beruht das Verfahren nach der Erfindung auf der Messung der Zeitspanne, die zwischen den aufeinanderfolgendenIn short, the method according to the invention is based on the measurement of the time span between the successive

* aux fälble» rigimes 1098 U/ 162 1* aux fälble »rigimes 1098 U / 162 1

BAD ORIQINALBATH ORIQINAL

Durchgängen der Rotor-Spannungskurve des Motors durch zwei vorherbestimmte Punkte verstreicht, welche durch eine bestimmte und von den Perioden der Spannung unabhängige Zahl getrennt sind, wobei diese Zahl einen beliebigen Wert hat (eine Bruchzahl, eine ganze Zahl, ein Mehrfaches etc.).The motor's rotor voltage curve passes through two predetermined points, which passes through a certain and number independent of the periods of voltage are separated, where this number has any value (a fraction, a whole number, a multiple, etc.).

Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise wird diese Zeitspanne gemessen, indem man während dessen die Anzahl von Perioden eines Signals zählt, dessen Frequenz von der des Netzes abhängt, so daß die Messung von Veränderungen der Netzfrequenz unabhängig wird.Preferably, but not necessarily, this period of time is measured by taking the number of periods during which of a signal whose frequency depends on that of the network, so that the measurement of changes in the network frequency becomes independent.

Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, und zwar in Anwendung auf de unmittelbare Messung der Plastizität von Beton bei seiner Zubereitung.The invention is described below with reference to the drawing, for example, in application to de direct measurement of the plasticity of concrete during its preparation.

Fig. 1 ist ein Blockschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung;Fig. 1 is a block diagram of the device according to the invention;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Signale an verschiedenen Punkten des Schemas nach Fig. 1 in Abhängigkeit von der Zeit;Figure 2 is a graphical representation of the signals at various Points of the scheme of Figure 1 as a function of time;

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung der mit einer Vorrichtung nach der Erfindung bewirkten Messung.Fig. 3 is a graphical representation of that with an apparatus according to the invention effected measurement.

Zunächst sei Fig. 1 betrachtet:First of all, consider Fig. 1:

Das Eingangssignal, welches am Rotor des Asynchronmotors M abgegriffen wird, beispielsweise zwischen zwei Läuferringen, wird an zwei Eingangsklemmen 1 gelegt; ein Regelwiderstand reguliert die Stärke dieses Eingangssignals; das Signal wird durch einen Begrenzer 3 und einen Filter 4 behandelt, an dessen Ausgang das sinusförmige Llignal 5 (Fig. 2) in der Frequenz derThe input signal, which is picked up at the rotor of the asynchronous motor M, for example between two rotor rings, is applied to two input terminals 1; a variable resistor regulates the strength of this input signal; the signal will treated by a limiter 3 and a filter 4, at the output of which the sinusoidal Llignal 5 (Fig. 2) in the frequency of

10 θ 81Ul16 2 110 θ 81 Ul 16 2 1

SchlupfSpannung auftritt; ein Impulsformer 6 wandelt das Signal 5 in ein Rechtecksignal 7 gleicher Frequenz (Fig. 2) um; ein erster Zweiteiler 8 tranäformiert das Signal 7 in ein Rechtecksignal 9 halbierter Frequenz (Fig. 2); ein zweiter Frequenz-Zweiteiler 10 wandelt das Signal 9 in ein Rechtecksignal 11 halbierter Frequenz (Fig. 2) um; die drei Signale 7,9 und 11 werden an drei Eingänge einer UND-Schaltung 12 gegeben; diese Schaltung gibt an ihren Ausgang ein Signal 13 (Fig. 2), welches einen Zacken auf je vier Perioden des Eingangssignals aufweist: dieses Signal 13 geht an den komplementarisierten Eingang der Steuerung eines Logikkreises oder -Tores 14 (beispielsweise einer Exklusiv-ODER-Schaltung, die nur beim Wert 0 des Signals 13 leitet.)Slip tension occurs; a pulse shaper 6 converts this Signal 5 into a square wave signal 7 of the same frequency (FIG. 2); a first two-divider 8 transforms the signal 7 into a Square wave signal 9 of halved frequency (FIG. 2); a second frequency divider 10 converts the signal 9 into a square wave signal 11 halved frequency (FIG. 2) by; the three signals 7, 9 and 11 are applied to three inputs of an AND circuit 12 given; this circuit outputs a signal 13 (FIG. 2) which has a spike on every four periods of the input signal comprises: this signal 13 goes to the complementary input of the control of a logic circuit or -Tores 14 (for example an exclusive OR circuit that only conducts when signal 13 is set to 0.)

Andererseits wird die Netzspannung an die Eingangsklemmen 21 gelegt, bei 22 gefiltert, in ihrer Frequenz durch einen Vervielfacher 23 mit dem Faktor 2 multipliziert und ein· Impulsformer 24 wandelt sie in ein Rechtecksignal um. , das an den Eingang des Tores 14 gelegt w:*"'¹, an dessen Ausgang das Signal 25 auftritt iFig. 2), welches aus rechteckigen Wellenzügen AB zusammengesetzt ist, wobei jeder Wellenzug AB die doppelte Periodenzahl des Netzes zwischen der Rückfront A eines Zackens des Signals 13 und der Vorderfront 8 des folgenden Zackens aufweist, z.B. während etwas weniger als vier Perioden des Rotorsignals. Man beobachtet, daß für ein Netz A von 50 Hz und einen Schlupf von 1 % jeder Wellenzug des Signals 25 etwas weniger als 400 Zacken aufweist, was gut zu messen ist. Diese Zacken 25 werden durch einen Zähler 31 gezählt, durch einen Speicher 32 registriert, durch einen Decoder 33 entschlüsselt und durch eine Datendarstellung 34 wiedergegeben, beispielsweise in drei Gruppen (Hunderter, Zehner, Einer), wie dargestellt. Pas Signal 13 steuert auch zwei Differenzierglieder 35 und 36, die je einen Verzögerungskreis 37 und 38 speisen, deren Ausgangssignale 39 und 41 (Fig. 2) während jedesOn the other hand, the mains voltage is applied to the input terminals 21, filtered at 22, its frequency multiplied by a factor of 2 by a multiplier 23 and a pulse shaper 24 converts it into a square-wave signal. , which is placed at the input of the gate 14 w: * "' ¹ , at the output of which the signal 25 occurs iFig It is observed that for a network A of 50 Hz and a slip of 1% each wave train of the signal 25 has a little less than 400 peaks These points 25 are counted by a counter 31, registered by a memory 32, decrypted by a decoder 33 and represented by a data representation 34, for example in three groups (hundreds, tens, ones), as shown The signal 13 also controls two differentiators 35 and 36, each of which feeds a delay circuit 37 and 38, the output signals 39 and 41 (FIG. 2) thereof during each

10Θ814/162110Θ814 / 1621

Zackens des Signals 13 nacheinander den Zähler 31 und dann den Speicher 32 auf O zurückstellen, wobei für letzteren ein anderer Nullrückstellkreis 42 vorgesehen ist, der gegebenenfalls automatisch arbeitet.Zigzag of the signal 13 successively reset the counter 31 and then the memory 32 to 0, for the latter another zero reset circuit 42 is provided which, if necessary works automatically.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf Apparate beschränkt ist, die wie die beschriebene Ausführungsform zwei Zweiteiler (8 und 10) und einen Zweier-Multiplikator (23) umfassen. Diese können nicht nur durch andere Mittel ersetzt werden sondenn die relative Gesamtvervielfachung mit 8 kann wie die Einer-Division und -Multiplikation nach Wahl oder Gelegenheit verändert werden, desgleichen die Dauer jedes Zackens 13.It is clear that the invention is not restricted to apparatuses which, like the embodiment described, have two two-parters (8 and 10) and a two-fold multiplier (23). These cannot only be replaced by other means the relative total multiplication with 8 can be changed as the division and multiplication by ones according to choice or occasion as well as the duration of each jag 13.

Fig. 3 stellt die mit der erfindungsgemäßen, im vorstehenden beschriebenen Vorrichtung vorgenommenen Messungen dar. Die Ablesungen sind auf den Abzsissen abgetragen, während die Ordinaten die Plastizität angeben oder genauer die "Handlichkeit" des Betons; für eine gegebene Dosierung liegen die Meßpunkte gut auf einer Geraden, während die verschiedenen Geraden verschiedenen Dosierungen entsprechen. Die Vorrichtung gehorcht also dem linearen Meßgesetz, was Aufgabe der Erfindung war, und weitgehend ihre Eichung und Anwendung erleichtert.Fig. 3 shows the measurements made with the device according to the invention, described above Readings are given on the abscissas, while the ordinates indicate the plasticity or, more precisely, the "handiness" of concrete; for a given dosage the measuring points lie well on a straight line, while the different straight lines correspond to different dosages. The device thus obeys the linear measurement law, which is the object of the invention and largely facilitated their calibration and application.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung überall dort verwendet werden kann, wo man die Geschwindigkeit eines Asynchronmotors in der Nähe seines Synchronlaufes messen will, beispielsweise um einen Förderer zu steuern, der eine Volumendosierung vornimmt, bzw. in jedem Regulierungs- oder Steuerungesystem. It is understood that the device according to the invention everywhere can be used where you want to measure the speed of an asynchronous motor in the vicinity of its synchronous operation, for example to control a conveyor that carries out volume dosing, or in any regulation or control system.

- 5 1098U/1621 - 5 1098U / 1621

Claims (1)

20A761920A7619 PatentansprücheClaims Verfahren zur Feinmessung der Leistung eines Asynchronmotors in niedrigen Bereichen, dadurch gekennzeichnet, daß dMXKk man eine Zeitspanne mißt, die in festem Verhältnis zur Rotorspannungsperiode des Motors steht·Method for fine measurement of the power of an asynchronous motor in low ranges, characterized in that dMXKk one measures a period of time in a fixed ratio to the rotor voltage period of the motor 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Messung der Zeitspanne, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchgängen der Rotorspannungskurve des Motors durch zwei Punkte liegt, welche durch eine vorherbestimmte und unveränderliche Zahl von Perioden und/oder Bruchteilen von Perioden dieser Spannung getrennt sind.2. The method according to claim 1, characterized by measuring the time span between two consecutive The motor's rotor voltage curve passes through two points, which is through a predetermined and unchangeable one Number of periods and / or fractions of periods of this voltage are separated. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne gemessen wird, indem während dieser Zeitspanne die Zahl von Perioden eines Signals gezählt wird, dessen Frequenz durch die des Netzes bestimmt wird*3. The method according to claim 2, characterized in that the period of time is measured by during this period of time the number of periods of a signal is counted, the frequency of which is determined by that of the network * U. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einerseits die Rotorspannung (1) des Motors (M) in ein Rechtecksignal (7) der gleichen Frequenz in ein Rechtecksignal (9) der halben Frequenz und in ein Rechtecksignal (11) der Viertelfrequenz umwandelt und diese drei Signale an drei Eingang« einer UND-Schaltung (12) legt, deren Ausgangssignal an den komplementarisierten Eingang der Steuerung eines Logik-Tors (It) gegeben wird und andererseits die Netzspannung (21) in ein Rechtecksignal mit der doppelten Frequenz transformiert, welches das Tor (IU) zurückhält oder an einen Zähler (31), einen Speicher (32) und eine Datenwiedergabe (3U) weiterleitet, wobei der Zähler (31) und der Speicher (32) am Ende jeder Messung nacheinander durch zwei Signale auf Null zurückgestellt werden, die jeweils durch eine Differentiorechaltung (35) bzw. 36 erhalten werden, welche durch das Ausgangesignal der UND-Schaltung (12) gespeist werden, woran sich ein Ver-U. The method according to claim 3, characterized in that one on the one hand the rotor voltage (1) of the motor (M) into a square-wave signal (7) of the same frequency into a square-wave signal (9) converts half the frequency and into a square wave signal (11) the quarter frequency and converts these three signals three input «of an AND circuit (12) sets its output signal is given to the complementary input of the control of a logic gate (It) and on the other hand the Mains voltage (21) is transformed into a square-wave signal with twice the frequency, which holds back the gate (IU) or forwards to a counter (31), a memory (32) and a data display (3U), the counter (31) and at the end of each measurement, the memory (32) is successively reset to zero by two signals which are each obtained by a differentiator circuit (35) or 36, which by the output signal of the AND circuit (12) are fed, resulting in a zörerungskreig (3? bzw.38) anschließt. βαπ nmaiNALzörerungskreig (3? or 38) follows. βαπ nmaiNAL 1 0 9 8 U / 1 6 2 1 ^{BAD 0RIQINAL} 1 0 9 8 U / 1 6 2 1 ^{BATHROOM 0RIQINAL} - u ■·- u ■ · Vorrichtung zurDevice for 5. Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden5. Implementation of the method according to one of the preceding Ansprüche, insbesondere zur Messung der Plastizität von Beton, gekennzeichnet durch einen Motor (M), dessen Läufer einerseits über die Eingangsklemmen (1) mit einem Begrenzer (3), einem Filter (4), einem Impulsformer (6), einem Frequenzteiler (8), einem Frequenzteiler (10), einer UND-Schaltung und von dieser ausgehend mit einem Tor (14), mit Differentiergldedern (35) und (37) sowie einem diesem Tor nachgeschaltetem Zähler (31) sowie mit Verzögerungsgliedern (36 und 38) mit einem dem Zähler (31) nachgeschaltetem Speicher (32) in Verbindung steht, während andererseits das den Motor (M) versorgende Netz über Eingangsklemmen (21) mit einem Filter (22), einem Frequenzvervielfacher (23), einem Impulsformer (24), dem Tor (14), dem Zähler (31), dem Speicher (32), einem Decoder (33) und Datenanzeige (34) verbunden ist, wobei vorzugsweise ein automatischer Nullsteller (42) für den Speicher (32) vorgesehen ist.Claims, in particular for measuring the plasticity of concrete, characterized by a motor (M) whose rotor on the one hand Via the input terminals (1) with a limiter (3), a filter (4), a pulse shaper (6), a frequency divider (8), a frequency divider (10), an AND circuit and, starting from this, with a gate (14), with differentiators (35) and (37) as well as a counter (31) connected downstream of this gate and with delay elements (36 and 38) is connected to a memory (32) connected downstream of the counter (31), while on the other hand the motor (M) supplying network via input terminals (21) with a filter (22), a frequency multiplier (23), a pulse shaper (24), the gate (14), the counter (31), the memory (32), a decoder (33) and data display (34) is connected, preferably an automatic zero setter (42) for the memory (32) is provided. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzteiler (8) und (10) und der Frequenzvervielfacher (23) den Faktor 2 aufweisen.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the frequency dividers (8) and (10) and the frequency multiplier (23) have a factor of 2. 1 0 9 8 U/ 1 6 2 11 0 9 8 U / 1 6 2 1