DE3707862C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3707862C2 DE3707862C2 DE19873707862 DE3707862A DE3707862C2 DE 3707862 C2 DE3707862 C2 DE 3707862C2 DE 19873707862 DE19873707862 DE 19873707862 DE 3707862 A DE3707862 A DE 3707862A DE 3707862 C2 DE3707862 C2 DE 3707862C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- network
- branches
- conductor
- reference potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/261—Amplifier which being suitable for instrumentation applications
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Bestimmung
der Schweißwiderstände zwischen Wicklungen und Kollektor-Lamellen
bei elektrischen Motoren, die Übergangswiderstände von
Leitungsanschlüssen in einem Netzwerk elektrisch parallel geschalteter
Leiter, die im wesentlichen gleichartig sind, bilden,
wobei eine kombinierte Strom-/Spannungs-Messung erfolgt
und jeweils im Netzwerk mit drei Zweigen gemessen wird, von
denen der im mittleren Zweig befindliche Übergangswiderstand
bestimmt werden soll, wozu dem ersten und zweiten Leiterzweig
jeweils eine Strom- bzw. Spannungsquelle mit entgegengesetzter
Polarität zugeordnet ist, die beide auf diskrete Werte einstellbar
sind, und im dritten Leiterzweig ein Meßwiderstand
mit parallel geschaltetem Spannungsmesser angeordnet ist.
Bei elektrischen Motoren mit Kommutator müssen die Wicklungen
des Läufers mit den einzelnen Lamellen des zugehörigen Kollektors
elektrisch verbunden werden. Eine Aussage über die Qualität
dieser Verbindung liefert der dabei entstehende Übergangswiderstand
zwischen Lamelle und Wicklungsanschluß. Das Anschließen
der Wicklungsenden erfolgt üblicherweise durch Preßschweißen,
wobei der Schweißwiderstand bei guter Verbindung im
Bereich von einigen µΩ liegt.
Bei der Fertigung von derartigen Motoren werden neben einer
Prüfung der Läuferwicklungen auf Isolationsfestigkeit auch
alle Kollektorlamellen elektrisch geprüft. Dabei wird einerseits
der Gesamtwiderstand einer einzelnen Lamelle und andererseits
der Schweißwiderstand gemessen. Da die Wicklungsenden
in hakenartige Anschlüsse der Kollektor-Lamellen eingeschweißt
werden, spricht man in der Praxis auch vom sogenannten Hakenwiderstand.
Bei einer vollautomatischen Fertigung muß die Prüfung des
Läufers hinsichtlich der oben angegebenen Kriterien möglichst
schnell erfolgen. Die Widerstandsbestimmungen können zwar nach
üblichen Strom/Spannungs-Meßmethoden erfolgen. Es wird jedoch
gefordert, daß speziell der sogenannte Hakenwiderstand für
jede Lamelle in einigen Millisekunden und darüber hinaus auch
möglichst genau gemessen werden soll. Das heißt im einzelnen,
daß bei Bestimmung der Übergangswiderstände insbesondere die
Widerstände der Wicklungen selbst ausgeschaltet werden müssen.
In der älteren,
DE 35 29 923 A1, die der EP 02 13 530 A1 entspricht, wird ein Verfahren und eine zugehörige
Meßanordnung vorgeschlagen, bei denen jeweils im
Netzwerk mit drei Zweigen gemessen wird, von denen der im
mittleren Zweig befindliche Übergangswiderstand bestimmt werden
soll, wozu in einem ersten Verfahrensschritt über den ersten
Zweig dem Netzwerk ein definierter Strom bzw. eine definierte
Spannung eingeprägt wird und in einem zweiten Verfahrensschritt
im Meßzweig ein dem in diesem Meßzweig fließenden
Strom gleich großer Gegenstrom bzw. eine Gegenspannung eingeprägt
wird, so daß der Verknüpfungspunkt der Leiter auf Nullpotential
liegt, wobei die dafür notwendige Spannung gemessen
wird, woraus der Übergangswiderstand im mittleren Zweig ohne
den Leiterwiderstand ermittelbar ist. Bei diesem Verfahren
wird vorausgesetzt, daß die dem Netzwerk aus den drei Meßzweigen
jeweils benachbarten Verknüpfungspunkte auf gleichem Potential
liegen.
In der Praxis ist letzteres aber nicht immer der Fall, so
daß Meßfehler bei der Bestimmung des Hakenwiderstandes auftreten
können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bereits
vorgeschlagene Meßanordnung in der Weise weiterzubilden, daß
Meßfehler nicht mehr auftreten.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Anordnung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß Mittel zum Halten der
dem Netzwerk aus drei Leiterzweigen jeweils benachbarten Verknüpfungspunkte
auf gleichem vorgegebenen Potential vorhanden
sind.
Mit der Erfindung wird also die Anordnung der älteren Patentanmeldung
entsprechend der EP-02 13 530 A1 in vorteilhafter
Weise ergänzt. Die angegebenen Mittel sind insbesondere identische
Regelschaltungen zum Einregeln der Verknüpfungspunkte
auf Bezugspotential in den dem Netzwerk benachbarten Leiterzweigen.
Solche Bezugspotentialregler sind vorzugsweise aus
hochgenauen Verstärkern aufgebaut und bestehen im einzelnen
aus einem chopper-stabilisierten Verstärker, einem Leistungsverstärker
und einem Verstärker mit kleinem Offset-Strom.
Aus der DE 35 13 848 A1 ist es zwar prinzipiell bekannt, bei
der Überwachung von Widerständen in einer Schaltung und zwar
speziell von Isolationswiderständen einer Schar von Baugruppen
einer elektrischen Anlage zur Erzielung genauer Meßergebnisse
den einzelnen Meßeinrichtungen ein gemeinsames Bezugspotential
zuzuordnen. Diese Maßnahmen sind insbesondere für fernmelde-
oder signaltechnische Anlagen vorgesehen und stehen in keinem
Zusammenhang mit der anmeldungsgemäßen Schaltungsanordnung zur
Ermittlung der Schweißwiderstände bei elektrischen Motoren.
Bei der Erfindung wird an den beiden dem Meßkreis jeweils
benachbarten Verknüpfungspunkten des gesamten Netzwerkes
jeweils ein vorgegebenes definiertes Potential eingeregelt, das
dem Bezugspotential entspricht. Damit wird das Entstehen der
oben beschriebenen Fehler vermieden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungs
beispiels. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltbild der bereits vorgeschlagenen Meßanordnung,
Fig. 2 eine im erfindungsgemäßen Sinne modifizierte Meßanordnung
und
Fig. 3 den Aufbau der dabei verwendeten Regelschaltungen.
In den Figuren sind identische Teile mit den gleichen Bezugs
zeichen versehen. Die Figuren werden nachfolgend teilweise
zusammen beschrieben.
In Fig. 1 sind mit 11 bis 15 die Widerstände von einzelnen
Wicklungen RWi bezeichnet. Jede elektrische Wicklung ist mit
einem Windungsende an eine der Lamellen und mit dem anderen
Windungsende zusammen mit dem Windungsende der nächsten
Wicklung an der nächsten Lamelle kontaktiert. Die einzelnen
Kollektorlamellen sind mit 31 bis 35 durchnumeriert. Insgesamt
bilden die Kollektorlamellen Li zuammen mit den Widerständen
der Wicklungen RWi ein Netzwerk von elektrisch parallel ge
schalteten Leitern, wobei die einzelnen sich entsprechenden
Widerstände im wesentlichen gleichartig sind.
Die Kontaktierung eines Wicklungsdrahtes mit einem Kollektor
erfolgt üblicherweise durch Preßschweißen, wozu ein haken
förmiger Anschluß der Lamelle um das Drahtende gebogen und
verschweißt wird. Dabei ist die Kontaktierung mehr oder weniger
gleichmäßig, wobei durch die Schweißung ein Übergangswiderstand
RHi zwischen Wicklungswiderstand RWi und Lamelle Li verbleibt,
der normalerweise im µΩ-Bereich liegt. Im Rahmen der Motoren
fertigung müssen die Übergangswiderstände RHi bei der Prüfung
der Läufer einzeln vermessen werden.
Wenn beispielsweise RH 3 gemessen wird, wird ein Netzwerk aus
drei Leiterzweigen mit den Verknüpfungspunkten A, B und C aus
gewählt. Im ersten Leiterzweig wird eine Stromquelle 50 mit
Strom I₁ und im zweiten Zweig eine Stromquelle 60 mit Strom I2
eingeschaltet. Der Strom im zweiten Zweig kann über ein Meß
gerät 65 und die zugehörige Spannung über ein Meßgerät 85
gemessen werden. Im dritten Zweig befindet sich vor der Lamelle
ein Meßwiderstand 70 mit zugehörigem Spannungsmeßgerät 75.
Zur Messung des Hakenwiderstandes RH ₃ wird folgendermaßen vor
gegangen:
- 1. Die Stromquelle für I1 wird so eingestellt, daß der maximal zulässige Strom, den der Wicklungsdraht führen kann, fließt.
- 2. Anschließend wird die Stromquelle für I2 so eingeregelt, daß am Verknüpfungspunkt C der über den Meßwiderstand 70 abflie ßende Strom I4 gleich Null ist.
- 3. Unter der Voraussetzung, daß am Verknüpfungspunkt C der Strom I3 gleich Null ist, ist auch I5 gleich Null. In diesem Fall hat der Knoten A Bezugspotential.
- 4. Durch Messung des Stromes I2 mit dem Meßgerät 65 sowie den Spannungsabfall an der Lamelle RH 3 mit dem Meßgerät 85 kann der Hakenwiderstand RH 3 bestimmt werden.
Bei dieser Messung wurde vorausgesetzt, daß die Ströme I5 und
I3 gleich Null sind. Dies gilt aber nur dann, wenn die Knoten C
und E auf gleichem Potential liegen. Der Strom I4 wird zu Null
geregelt, was insbesondere bedeutet, daß am Widerstand RH 4 und
dessen Verbindung mit dem Bezugspunkt, d. h. durch Zuleitung und
Relaiskoppelfeld, keine Spannung abfällt.
Tatsächlich ist der Strom durch RH 5 ungleich Null und liegt
etwa zwischen 0,5 bis 1 A. Dieser Strom verursacht an RH 5 und
insbesondere an den Zuleitungen zu RH 5 Spannungsabfälle im
Bereich von beispielsweise 20 mV, was unmittelbar zwischen
den Punkten C und E gemessen werden kann und einen Strom von I3
ungleich Null zur Folge hat. Je nach Größe des Betrages des
Stromes I3 kann dadurch der Meßfehler des zu bestimmenden
Hakenwiderstandes einen nicht zu vernachlässigenden Wert
annehmen.
Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird durch Komplettierung der
Schaltung nach Fig. 1 letzteres Problem der Meßfehler vermieden:
Bei Fig. 2 ist jeweils zwischen den Knoten D und E identische Regelverstärker 100 und 100′ zur Bezugspotentialleitung einge fügt, die aus Verstärkerschaltungen gemäß Fig. 3 bestehen. Mit diesen Regelverstärkern 100 und 100′ werden die entsprechenden Hakenanschlüsse auf Bezugspotential gehalten. Dabei wird die Vierpolmethode mit Trennung von Strom- und Spannungspfad ange wandt. Durch eine derartige Regelung haben die Verknüpfungs punkte D, C sowie E und damit indirekt damit auch der Punkt A das gleiche Potential. Dadurch ist in jedem Fall der Strom I3 gleich Null, wodurch die Messung exakt durchgeführt werden kann.
Bei Fig. 2 ist jeweils zwischen den Knoten D und E identische Regelverstärker 100 und 100′ zur Bezugspotentialleitung einge fügt, die aus Verstärkerschaltungen gemäß Fig. 3 bestehen. Mit diesen Regelverstärkern 100 und 100′ werden die entsprechenden Hakenanschlüsse auf Bezugspotential gehalten. Dabei wird die Vierpolmethode mit Trennung von Strom- und Spannungspfad ange wandt. Durch eine derartige Regelung haben die Verknüpfungs punkte D, C sowie E und damit indirekt damit auch der Punkt A das gleiche Potential. Dadurch ist in jedem Fall der Strom I3 gleich Null, wodurch die Messung exakt durchgeführt werden kann.
Aufgrund der Bezugspotentiale mittels der Regelverstär
ker 100 und 100′ darf der Zuleitungswiderstand der Lamellen bis
zur elektronischen Weiterverarbeitung Werte von beispielsweise
4 Ω aufweisen. Ein solcher Wert kann in automatischen Systemen
mit Relaiskoppelfeld und Hakenadapation leicht unterschritten
werden.
Die bei Fig. 2 verwendeten Regelverstärker 100 und 100′ müssen
mit hochgenauen Einzelverstärkern realisiert werden, da ins
besondere Nullpunkt-Fehler (Offset-Strom und Offset-Spannung)
der Bauteile direkt in die Genauigkeit der Messung eingehen
können. Die Regelverstärker 100 und 100′ werden daher unter
Einsatz von chopper-stabilisierten Einzelverstärkern entspre
chend Fig. 3 aufgebaut.
In Fig. 3 wird der am Eingang 101 anstehende Istwert über einen
chopper-stabilisierten Verstärker 130 mit zugehörigen Beschal
tungswiderständen 131 bis 134 gegeben, über den Eingang 102
mit dem Sollwert beaufschlagt und auf einen als Integrator
wirkenden Einzelverstärker 110 mit Beschaltungswiderständen 111
und 112 und Rückkoppelkapazität 113 gegeben. Dessen Ausgangs
signal ist auf einen Leistungsverstärker 120 geschaltet und
liefert den Stromausgangswert am Ausgang 103.
Der Gesamtoffset der Schaltung nach Fig. 3 kann am Einzelver
stärker 110 abgeglichen werden. Auftretende Temperaturdriften
dieses Abgleichverstärkers 110 werden um den Faktor 100 abge
schwächt, wenn die Verstärkung des Verstärkers 130 mit V = 100
gewählt wird. Damit gehen Temperaturdriften der gesamten Regel
verstärker 100 und 100′ im Bereich von etwa 20°C ± 10°C nicht
in das Meßergebnis ein.
Claims (4)
1. Anordnung zur Bestimmung der Schweißwiderstände zwischen
Wicklungen und Kollektor-Lamellen bei elektrischen Motoren,
die Übergangswiderstände von Leitungsanschlüssen in einem
Netzwerk elektrisch parallel geschalteter Leiter, die im wesentlichen
gleichartig sind, bilden, wobei eine kombinierte
Strom-/Spannungs-Messung erfolgt und jeweils im Netzwerk mit
drei Zweigen gemessen wird, von denen der im mittleren Zweig
befindliche Übergangswiderstand bestimmt werden soll, wozu dem
ersten und zweiten Leiterzweig jeweils eine Strom- bzw. Spannungsquelle
mit entgegengesetzter Polarität zugeordnet ist,
die beide auf diskrete Werte einstellbar sind, und im dritten
Leiterzweig ein Meßwiderstand mit parallel geschaltetem Spannungsmesser
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (100, 100′) zum Halten der dem
Netzwerk (A, B, C) aus drei Leiterzweigen jeweils benachbarten
Verknüpfungspunkte (D, E) auf gleichem vorgegebenem Potential
vorhanden sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Mittel identische Regelschaltungen
(100, 100′) zum Einregeln der Verknüpfungspunkte
(D, E) auf Bezugspotential (BS) in den dem Netzwerk (A, B, C)
benachbarten Leiterzweigen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bezugspotentialregler (100,
100′) aus hochgenauen Verstärkern (110, 120, 130) aufgebaut
sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß jeder Bezugspotentialregler
(100, 100′) aus einem chopper-stabilisierten Verstärker (130),
einem Leistungsverstärker (120) und einem Verstärker mit kleinem
Offset-Strom (110) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873707862 DE3707862A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Anordnung zum messen des uebergangswiderstandes von leitungsanschluessen in einem netzwerk elektrisch parallel geschalteter leiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873707862 DE3707862A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Anordnung zum messen des uebergangswiderstandes von leitungsanschluessen in einem netzwerk elektrisch parallel geschalteter leiter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3707862A1 DE3707862A1 (de) | 1988-09-22 |
DE3707862C2 true DE3707862C2 (de) | 1992-03-19 |
Family
ID=6322805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873707862 Granted DE3707862A1 (de) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Anordnung zum messen des uebergangswiderstandes von leitungsanschluessen in einem netzwerk elektrisch parallel geschalteter leiter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3707862A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102060031B1 (ko) * | 2014-07-22 | 2019-12-27 | 어탑 에스.피.에이. | 전기자 코일의 코일 연결부의 전기 저항 결정 방법 및 장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3513848A1 (de) * | 1985-04-17 | 1986-10-23 | Quante Fernmeldetechnik GmbH, 5600 Wuppertal | Schaltung zur ueberwachung der isolationswiderstaende einer schar von baugruppen einer elektrischen anlage mit gemeinsamer erdfreier stromversorgung, insbesondere einer fernmelde- oder signaltechnischen einrichtung |
EP0213530B1 (de) * | 1985-08-21 | 1990-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Messen des Übergangswiderstandes von Leitungsanschlüssen in einem Netzwerk elektrisch parallel geschalteter Leiter und zugehörige Messanordnung |
-
1987
- 1987-03-11 DE DE19873707862 patent/DE3707862A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3707862A1 (de) | 1988-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4327996C2 (de) | Vorrichtung zum Messen der Impedanz von wiederaufladbaren Batteriezellen | |
DE68912016T2 (de) | Kompensierte Strommessungsschaltung. | |
DE2951708C2 (de) | ||
DE3634051C2 (de) | ||
WO2013041603A1 (de) | Vorrichtung zur messung eines batteriestroms | |
DE102017203535A1 (de) | Stromsensor mit optimierter Stromdichteverteilung, Verfahren zum Bestimmen eines Laststroms | |
DE102012019095B4 (de) | Einrichtung zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von Netzen | |
DE2050184A1 (de) | ||
DE3831659A1 (de) | Einschaltung zum eichen eines ohmmeters | |
DE2722661A1 (de) | Verfahren zum messen des heizfadenwiderstandes einer elektronenroehre unabhaengig vom kontaktwiderstand | |
DE3906344A1 (de) | Thermischer durchflusssensor | |
DE3707862C2 (de) | ||
DE2000255B2 (de) | Spannungsvergleichsanordnung | |
DE2353812C3 (de) | Temperaturmeßschaltung | |
EP0213530B1 (de) | Verfahren zum Messen des Übergangswiderstandes von Leitungsanschlüssen in einem Netzwerk elektrisch parallel geschalteter Leiter und zugehörige Messanordnung | |
EP1071961B1 (de) | Anordnung, verfahren und strommesseinrichtung zum messen eines stromes in einer leitung | |
DE19518729C2 (de) | Einrichtung zum Messen von Teilspannungen | |
DE102016202501A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen eines Kalibrierstrompulses | |
EP0030592B1 (de) | Verfahren zum Orten von Erdfehlern in Leitungen | |
AT397439B (de) | Schaltung zur überwachung der isolationswiderstände einer schar von baugruppen einer elektrischen anlage mit gemeinsamer erdfreier stromversorgung, insbesondere einer fernmelde- oder signaltechnischen einrichtung | |
DE2305204A1 (de) | System zum umwandeln eines eingangssignals in einen logarithmischen wert | |
DE3815824C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung mindestens einer stromproportionalen Spannung mit mindestens einem Shunt | |
DE2842041C2 (de) | ||
DE2248157A1 (de) | Vorrichtung zum pruefen von vieladrigen leitungsverbindungen | |
DE10120982A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren von Dehnungsmeßschaltungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |