ES2235746T3 - Dispositivo para medir el desequilibrio de un rotor. - Google Patents
Dispositivo para medir el desequilibrio de un rotor.Info
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Abstract
Dispositivo para la medición del desequilibrio de un rotor, con un árbol principal, montado de manera que pueda girar en un bastidor de máquina, al que se encuentra fijado el rotor que se ha de medir, un motor monofásico de corriente alterna para el accionamiento del árbol principal con un devanado principal (4) monofásico y un devanado auxiliar (5), desplazado en cuanto a la fase, para el accionamiento del árbol principal (1) hasta un número de revoluciones de medida, y un dispositivo de mando (17) que ajusta la corriente del motor, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de mando (17) presenta un dispositivo (8, 6; 7; 20; 22, 23) que, cuando se alcanza el número de revoluciones de medida, reduce la corriente de alimentación suministrada a los dos devanados (4, 5) del motor (3; 21), de manera que el motor produce un par de fuerzas reducido por medio del cual se compensa sustancialmente la disminución del número de revoluciones provocada por el rozamiento y la resistencia del aire.
Description
Dispositivo para medir el desequilibrio de un
rotor.
La invención se refiere a un dispositivo conforme
al preámbulo de la reivindicación 1, tal como se conoce por la
patente DE-4124285-A1.
El dispositivo conocido tiene un árbol principal,
que está montado de manera que pueda girar en un bastidor de máquina
y al que se puede fijar un rotor que se ha de equilibrar, en
particular una rueda de un vehículo de motor. El árbol principal
está accionado por un motor monofásico de corriente alterna. Éste
tiene un devanado principal monofásico y un devanado auxiliar
desplazado eléctricamente en cuanto a la fase, en particular 90º.
Las oscilaciones pendulares que se producen en el caso de un motor
monofásico de corriente alterna, en particular en el caso de
funcionamiento casi libre de carga, se reducen por medio de un
circuito oscilante en el que se encuentra integrado el devanado
auxiliar. Al contrario que los dispositivos en los que en cuanto se
alcanza el número de revoluciones de medida se desconecta o se
desacopla el accionamiento, se puede verificar o medir, incluso sin
rueda, el desequilibrio del árbol principal y/o de los medios
tensores. Además de eso, en el ajuste del dispositivo no existen
límites ni para la duración ni para la precisión de la medición.
El objetivo de la invención es el de crear un
dispositivo del tipo mencionado al principio en el que se supriman
las oscilaciones pendulares, en particular en el funcionamiento casi
libre de carga, a través de un amplio intervalo de velocidades de
giro previamente seleccionables.
Este objetivo se consigue conforme a la invención
por medio de las propiedades de la parte caracterizadora de la
reivindicación 1. Las reivindicaciones secundarias contienen
variantes de la invención.
De manera preferida, cuando se alcanza el número
de revoluciones de medida no se desconecta completamente el par de
fuerzas del motor, sino que se cambia a un primer par de fuerzas
reducido. Este primer par de fuerzas reducido está dimensionado de
tal manera que se compensa una disminución del número de
revoluciones producida a causa del rozamiento, en particular en el
accionamiento, o a causa de la resistencia del aire en el rotor que
está girando, en particular la rueda de un vehículo de motor. En
este caso se dimensiona el par de fuerzas reducido de tal manera que
tiene lugar un ligero aumento del número de revoluciones hasta un
límite superior de número de revoluciones. Cuando se alcanza el
límite superior de número de revoluciones se reduce el par de
fuerzas a un segundo valor algo más bajo, en el que el número de
revoluciones disminuye lentamente, o se desconecta, y cuando se
alcanza un límite inferior de número de revoluciones se vuelve a
conectar el primer par de fuerzas reducido. Por este medio es
posible mantener el número de revoluciones de medida todo el tiempo
que se desee. El número de revoluciones del árbol principal se puede
registrar a través de un transmisor de número de revoluciones o un
transmisor incremental conformado de la manera conocida, y por medio
de una regulación de dos posiciones se puede llevar a cabo el
correspondiente ajuste de la corriente del motor a fin de conseguir
el par de fuerzas reducido para mantener el número de revoluciones
de medida entre el límite superior y el límite inferior. Por medio
de la regulación de dos posiciones se ajusta en este caso la
corriente del motor a dos valores respectivos que provocan el
suministro por el motor del primer y segundo par de fuerzas
reducidos en función del límite superior y del límite inferior de
número de revoluciones. Después de la marcha de medición, el árbol
principal se frena de la manera conocida invirtiendo el par de
fuerzas máximo del motor hasta la detención. Poco antes de la
detención se desconecta la corriente del motor.
La reducción del par de fuerzas producido por el
motor cuando se alcanza el número de revoluciones de medida pude
tener lugar de una manera diferente.
Por ejemplo, se puede conseguir por medio de una
resistencia eléctrica, que se conecta a la fase de alimentación del
devanado principal y del devanado auxiliar, o reduciendo la tensión
en la fase de alimentación. La resistencia puede estar conformada a
modo de reactancia o de resistencia óhmica. De manera preferida se
utiliza una resistencia inductiva en forma de una bobina. Esta
resistencia posee un reducido calentamiento propio y se encarga de
que tenga lugar una admisión de corriente sinusoidal, incluso cuando
hay ondas armónicas superpuestas a la red. Con ayuda de un relé se
puede poner en puente la resistencia, o aplicar de nuevo la tensión
de alimentación completa, de manera que se puede cambiar entre el
par de fuerzas del motor reducido y el completo. Además de eso, se
puede utilizar un regulador de tensión alterna, en particular basado
en semiconductores, controlado por medio de modulación de duración
de impulsos. También se puede conseguir un par de fuerzas reducido
agregando devanados adicionales del motor.
En la invención se puede utilizar un motor
monofásico de corriente alterna tetrapolar alimentado por la red, en
particular un motor de capacitor. El par de fuerzas producido por el
motor se transmite a través de un engranaje adecuado, por ejemplo
por medio de una transmisión por correa, al árbol principal de la
máquina equilibradora. Ésta se puede acelerar, por ejemplo dentro
del intervalo de entre 80 y 210 rpm., hasta un número de
revoluciones de medida previamente seleccionable, y mantenerse a esa
velocidad, evitándose las oscilaciones pendulares del motor al
alcanzar el número de revoluciones de medida por medio de la
disminución del par de fuerzas y la regulación de dos posiciones que
se ha explicado. Esto es en particular el resultado de que el motor
suministra solamente un pequeño par de fuerzas y las posibles
oscilaciones pendulares están limitadas en relación con la
disminución del par de fuerzas. La frecuencia de la red no tiene
prácticamente ninguna influencia sobre el número de revoluciones de
medida. Se reduce el consumo de corriente y, en consecuencia, el
calentamiento del motor, puesto que el motor, en especial cuando se
utiliza una resistencia inductiva, siempre tiene en el circuito
amperimétrico del devanado principal una admisión de corriente
sinusoidal.
Es posible el frenado del árbol principal por
medio de una inversión del par de fuerzas del motor, de manera que
no resulta necesario un freno de servicio aparte. En ese caso se
puede llevar a cabo el frenado a la posición de compensación deseada
en uno de los planos de compensación, y el giro a la posición de
compensación del otro plano de compensación. Para ello se utilizan
preferiblemente devanados iguales para el devanado principal y el
devanado auxiliar. Es posible la medición del desequilibrio del
árbol principal y/o de los medios tensores sin masa de rueda o masa
volante con la duración de la medición que se desee. Por medio de la
regulación de dos posiciones con un par de fuerzas reducido se puede
mantener el número de revoluciones de medida dentro de unos
estrechos límites (límite superior de número de revoluciones, límite
inferior de número de revoluciones) el tiempo que se desee.
En las figuras se explica todavía de manera más
detallada la invención en ejemplos de realización. Se muestra:
en la fig. 1, un primer ejemplo de
realización;
en la fig. 2, un segundo ejemplo de
realización;
en la fig. 3, un tercer ejemplo de
realización;
en la fig. 4, un cuarto ejemplo de
realización;
en la fig. 5, un diagrama de bloques para la
explicación de un componente que se utiliza en el ejemplo de
realización representado en la fig. 3; y
en la fig. 6, un diagrama de bloques para una
explicación adicional del ejemplo de realización de la fig. 3.
En los ejemplos de realización se representa
esquemáticamente un árbol principal 1 de una máquina equilibradora,
conformada en particular como máquina equilibradora de ruedas. En el
árbol principal 1 se encuentra sujeto un rotor 2, que puede ser una
rueda de un vehículo de motor que ha de ser equilibrada. Para
determinar el desequilibrio, el árbol principal actúa conjuntamente
con transductores que no se representan con detalle, los cuales se
encuentran conectados de la manera conocida a un circuito
analizador.
El accionamiento del árbol principal tiene un
motor monofásico de corriente alterna 3 (figs. 1 a 3) ó 21 (fig. 4).
El par de fuerzas producido por el motor 3 se transmite al árbol
principal 1 a través de un engranaje 12. De manera preferida se
utiliza una transmisión por correa, en particular una correa
trapezoidal con dentado interior. Un engranaje de ese tipo permite
la modificación de la tensión de la correa, por cuyo medio se puede
aumentar o disminuir el rozamiento que tiene lugar en la transmisión
por correa. De esta manera se puede influir sobre la velocidad a la
que aumenta el número de revoluciones de medida, en especial con la
regulación de dos posiciones en la zona del número de revoluciones
de medida.
El motor monofásico de corriente alterna 3 tiene
preferentemente un devanado de armadura tetrapolar, que constituye
un devanado principal 4 del motor. Para la puesta en marcha del
motor, éste posee un devanado auxiliar 5 desplazado en cuanto a la
fase (en particular 90º). Se puede hacer funcionar el motor 3 por
medio de una red de corriente alterna monofásica. El devanado
principal 4 y el devanado auxiliar 5 son preferiblemente devanados
iguales, de manera que en los dos sentidos de giro se produce un par
de fuerzas de una magnitud aproximadamente igual. Por este medio se
puede utilizar también el motor, después de la marcha de medición,
para el frenado del rotor 2. Por medio de un interruptor de red 13
se conecta el motor 3 a la red. El suministro de corriente tiene
lugar a través de un dispositivo de mando del motor 17 que se
explica en detalle a continuación.
El dispositivo de mando del motor 17 tiene un
dispositivo de conmutación 8 con elementos de conexión K1 a K4, que
pueden estar conformados como relés. Se encuentra previsto además un
dispositivo de mando del conmutador 11 por medio del cual se pueden
excitar o accionar los diferentes elementos de conexión K1 a K4.
Este accionamiento tiene lugar en función del número de revoluciones
del árbol principal 1, que es registrado por un transmisor de número
de revoluciones 10 (transmisor incremental). El transmisor de número
de revoluciones 10 está unido a un regulador de dos posiciones 9, el
cual se encuentra conectado a un microcontrolador 18, en el que se
analizan los valores de medida proporcionados por el transmisor de
número de revoluciones 10 para una regulación de dos posiciones.
Los elementos de conexión K1 y K4 del dispositivo
de mando del conmutador 8 sirven para cerrar y abrir la fase de
alimentación que conduce a los devanados 4 y 5. Por medio del
elemento de conexión K2 se puede invertir el par de fuerzas del
motor. Por medio del elemento de conexión K3 se conecta o desconecta
un condensador de arranque 16. Por medio del elemento de conexión K4
se puede además, según la posición del contacto de conmutación,
conectar en serie una resistencia 6, que puede ser una resistencia
óhmica o una reactancia (capacitancia, inductancia), a la fase de
alimentación que conduce a los devanados 4 y 5, o separar de ella
(figura 1). En el ejemplo de realización de la figura 2 se puede,
según la posición del contacto de conmutación del elemento de
conexión K4, aplicar al devanado principal 4 del motor 3 la tensión
de servicio completa (posición a) o una tensión de servicio reducida
(posición b). La tensión de servicio reducida se toma de una toma
central de un transformador 7.
La manera de funcionar de los dos dispositivos
representados en las figuras 1 y 2 es la siguiente, representándose
el funcionamiento como motor de baja velocidad con un límite
superior de número de revoluciones de aproximadamente 100 rpm y
menos, y como motor de alta velocidad con un límite superior de
número de revoluciones de aproximadamente 210 rpm y más.
Cuando se acciona una tecla de arranque, se
conectan en primer lugar los elementos de conexión (relés) K1 y K3.
En el ejemplo de realización de la figura 1 se encuentra la
resistencia 6 en la fase de alimentación de los dos devanados 4 y 5.
En el ejemplo de realización de la figura 2 el elemento de conexión
K4 se encuentra en la posición de conmutación b. Debido a ello se
aplica a los devanados 4 y 5 la tensión de alimentación reducida. En
este caso el devanado 5 se alimenta de corriente eléctrica con
desplazamiento de fase, en los dos ejemplos de realización, a través
del condensador de arranque y el condensador de servicio 15. El
accionamiento del árbol principal se produce en primer lugar con un
par de fuerzas reducido. Puesto que el sistema electrónico de
control no sabe si en el árbol principal se encuentra o no sujeto un
rotor, el número de revoluciones aumenta rápidamente. Si éste lo
determina el microcontrolador 18 a base de las señales que
proporciona el transmisor de número de revoluciones, no es necesaria
la conexión de toda la potencia, esto es, el cierre del elemento de
conexión K4 y, en consecuencia, la puesta en puente de la
resistencia 6. En el ejemplo de realización de la figura 1, el
elemento de conexión K4 permanece por eso en la posición abierta que
se representa. En el ejemplo de realización de la figura 2, el
elemento de conexión K4 permanece en la posición inicial de
conmutación b.
Cuando se frena el árbol principal 1 invirtiendo
la corriente eléctrica suministrada, el elemento de conexión K4
permanece asimismo en la posición de partida, esto es, en la
posición abierta que se representa en la figura 1, y en la figura 2
en la posición de conmutación b.
Cuando el número de revoluciones del árbol
principal 1 accionado aumenta lentamente o no aumenta en absoluto,
en el ejemplo de realización de la figura 1 se cierra el elemento de
conexión K4, de manera que se pone en puente la resistencia 6. Por
este medio se alimentan los devanados 4 y 5 para el suministro de la
potencia completa del motor. Cuando se alcanza un determinado número
de revoluciones (número de revoluciones nominal), por medio de la
abertura del elemento de conexión K3 se desconecta el condensador de
arranque 16, de manera que no dificulte el posterior aumento del
número de revoluciones. El árbol principal con el rotor sujeto a él
(por ejemplo, una rueda de un vehículo de motor) se acelera con un
par de fuerzas casi constante hasta el número de revoluciones de
medida en un corto período de tiempo. La multiplicación del
engranaje 12, en particular de la transmisión por correa, está
concebida de tal manera que se alcanza el número de revoluciones de
medida antes de acercarse al número de revoluciones sincrónico y de
la disminución del par de fuerzas vinculada a él.
En el caso de que la máquina equilibradora mida
el desequilibrio como motor de baja velocidad a un bajo número de
revoluciones de menos de 100 rpm, cuando se alcanza el número de
revoluciones de medida se abre el elemento de conexión K4 en el
ejemplo de realización de la figura 1, de manera que la resistencia
6 está conectada a la fase de alimentación de los devanados 4 y 5.
En caso de que la máquina equilibradora mida el desequilibrio como
motor de alta velocidad a un elevado número de revoluciones de más
de 210 rpm, cuando se alcanza el correspondiente número de
revoluciones de medida se abre asimismo en el ejemplo de realización
de la figura 1 el elemento de conexión K1, de manera que la
resistencia 6 se encuentra en la fase de alimentación de los
devanados 4 y 5.
En el ejemplo de realización de la figura 2, el
elemento de conexión K4, para el caso de que se encuentre sujeto el
rotor 2 al árbol principal, se lleva a la posición de conmutación a,
de manera que está conectada a los devanados 4 y 5 la tensión de
alimentación completa. Cuando se alcanza el número de revoluciones
de medida, tanto en el caso del motor de baja velocidad como en el
del motor de alta velocidad, se vuelve a llevar el elemento de
conexión K4 de nuevo a la posición de conmutación b, de manera que
se aplica a los devanados 4 y 5 del motor 3 la tensión de
alimentación reducida.
Debido a la resistencia 6, conformada en
particular como bobina (resistencia inductiva), en la figura 1, y
debido a la tensión de alimentación reducida que puede ser
suministrada por una toma central de un transformador 7, en la
figura 2, cuando se alcanza el número de revoluciones de medida el
motor 3 suministra un par de fuerzas reducido. Por este medio se
reducen de manera sustancial las oscilaciones pendulares. El par de
fuerzas suministrado está dimensionado por medio del correspondiente
dimensionado de la resistencia 6 o de la tensión de alimentación
reducida de tal manera que se consigue un ligero aumento del número
de revoluciones en la compensación del rozamiento existente en el
accionamiento y la resistencia del aire que tiene lugar cuando gira
el rotor 2. Este número de revoluciones aumenta de una forma
relativamente lenta, y se alcanza a través de un límite superior de
número de revoluciones, que en el caso de un motor de baja velocidad
puede ser, por ejemplo, de 100 rpm. Este límite superior de número
de revoluciones se encuentra almacenado en el microcontrolador 18
como valor de referencia. En el caso de que el dispositivo para la
medición del desequilibrio actúe como motor de alta velocidad
(número de revoluciones de medida de aproximadamente 210 rpm), el
límite superior de número de revoluciones se encuentra ligeramente
por encima de ese valor. En la mayoría de los casos tiene que
haberse efectuado el número de revoluciones necesario para la
medición del desequilibrio antes de alcanzar el límite superior de
número de revoluciones, de manera que entonces, tal como se
explicará en detalle, se puede empezar el frenado por medio de la
inversión del par de fuerzas del
motor.
motor.
En el caso de que al alcanzar el límite superior
de número de revoluciones todavía no se haya efectuado la cantidad
de revoluciones necesaria para la medición, se abre el elemento de
conexión K1, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, y disminuye
el número de revoluciones. En cuanto se alcanza el límite inferior
de número de revoluciones se cierra de nuevo el elemento de conexión
K1, de manera que de nuevo se pone en acción la alimentación de
corriente eléctrica limitada por medio de la resistencia 6 o de la
tensión de alimentación reducida de los devanados 4 y 5. Puesto que
en este caso el motor suministra solamente un par de fuerzas
reducido, se reducen considerablemente las oscilaciones
pendulares.
La regulación entre el límite superior de número
de revoluciones y el límite inferior de número de revoluciones en la
proximidad inmediata del respectivo número de revoluciones de medida
la lleva a cabo el regulador de dos posiciones 9 en función del
número de revoluciones del árbol principal 1, medida a través del
transmisor de número de revoluciones 10 y analizada por el
microcontrolador 18, y se controla el dispositivo de mando del
conmutador 11 de la manera correspondiente. Por medio del
dispositivo de mando del conmutador 11 se accionan o excitan los
correspondientes elementos de conexión K1 a K4, conformados
preferentemente como relés.
Se pueden llevar a cabo también, por
consiguiente, marchas de medición de larga duración, así como
marchas de medición con una pequeña masa volante en el árbol
principal 1.
Cuando se ha efectuado la cantidad de
revoluciones necesaria para la medición del desequilibrio, se
desconecta o abre el elemento de conexión K1, y poco después se
conectan los elementos de conexión K2, K3 y K4. Al hacerlo, el par
de fuerzas invertido completo del motor empieza a surtir efecto para
el frenado del árbol principal 1. Poco antes de la detención del
árbol principal 1 se desconectan todos los elementos de conexión K1
a K4.
Por medio de la invención se consigue durante la
medición del desequilibrio una marcha suave del árbol principal 1.
Puesto que el motor suministra durante la medición del desequilibrio
solamente un pequeño par de fuerzas, las oscilaciones pendulares se
encuentran limitadas en relación con la disminución del par de
fuerzas. Es posible, en particular cuando tiene lugar la medición
del desequilibrio del árbol principal 1 y de los medios tensores,
esto es, sin masa volante o rotor 2, llevar a cabo un gran número de
ciclos de medición. Esta medición del desequilibrio se puede llevar
a cabo con la duración de medición que se desee. A causa de la
regulación de dos posiciones, que se consigue por medio de la
cooperación del microcontrolador 18 y del regulador de dos
posiciones 9 junto con el transmisor de número de revoluciones 10,
se puede mantener el número de revoluciones de medida dentro de unos
estrechos límites todo el tiempo que se desee.
El frenado del árbol principal 1 puede tener
lugar invirtiendo el par de fuerzas del motor, de manera que no se
hace necesario un freno de servicio aparte. Se puede utilizar una
transmisión por correa, que produce algo de rozamiento. Por este
medio se consigue que un pequeño desequilibrio estático no ponga en
movimiento el árbol principal. El rozamiento, tal como ya se ha
explicado, se supera en la regulación de dos posiciones del número
de revoluciones en la zona del número de revoluciones de medida por
medio del par de fuerzas reducido suministrado en ese caso por el
motor. Además de eso, en el caso de una transmisión por correa se
puede influir sobre la velocidad a la que aumenta el número de
revoluciones de medida, en la transmisión posterior durante la
regulación de dos posiciones, por medio del correspondiente ajuste
de la tensión de la correa.
La utilización de una bobina como resistencia 6
(fig. 1) en serie con el motor 3 para reducir el par de fuerzas
presenta las siguientes ventajas:
La bobina tiene, como reactancia, un reducido
calentamiento propio, y por ello se puede instalar en la caja del
sistema electrónico (cableado sencillo). La bobina reduce las ondas
armónicas eventualmente superpuestas a la red, de manera que durante
la medición el motor 3 funciona con una suavidad óptima. Se fabrican
en gran número bobinas apropiadas como estabilizadores para lámparas
fluorescentes, y por ello se pueden obtener en el mercado a buen
precio.
En la fig. 3 se encuentra representado otro
ejemplo de realización de la invención, en el que el dispositivo
para reducir la corriente del motor presenta un regulador de tensión
alterna 20, en particular basado en semiconductores, que es
controlado por un regulador 19 en función del respectivo número de
revoluciones del rotor 2. De manera preferida el regulador del
número de revoluciones 19 se encuentra conformado como modulador de
duración de impulsos. El regulador de tensión alterna 20 sustituye
las funciones del elemento de conexión K4 y de la resistencia
eléctrica 6 o del transformador 7 en los ejemplos de realización de
las figs. 1 y 2. Los restantes componentes del ejemplo de
realización de la fig. 3 se corresponden con los de las figs. 1 y 2,
y están provistos además de los mismos números de referencia.
La manera de funcionar del ejemplo de realización
representado en la fig. 3 se explica en detalle, consultando las
figs. 5 y 6, de la siguiente manera.
La manera de actuar del regulador de tensión
alterna es la de un transformador reductor aplicado para reducir las
tensiones continuas, tal como se describe, por ejemplo, en U.
Tietze, C. Schenk
"Halbleiter-Schaltungstechnik", Ed. Springer,
11ª edición, págs. 979 a 982. La tensión de la red 14 (Ue en las
figs. 5 y 6) es transformada, en la relación
duración-período de la modulación de duración de
impulsos MDI, en la tensión de salida Ua conforme a la siguiente
fórmula:
Ua = pUe, en la
que
p = relación
duración-período de la modulación de duración de
impulsos.
Se puede producir en consecuencia una tensión de
salida Ua cuyo valor medio, según la relación
duración-período, se encuentra entre la tensión de
entrada Ue (tensión de la red) y cero. La relación
duración-período de la modulación de duración de
impulsos se puede modificar de tal manera que se puede cambiar entre
el par de fuerzas completo del motor y el par de fuerzas reducido
cuando se alcanza el número de revoluciones. Como en el caso de los
ejemplos de realización de las figs. 1 y 2, el número de
revoluciones del rotor 2 lo registra el transmisor de número de
revoluciones 10 y, después del análisis del número de revoluciones,
el microcontrolador 18 realiza el regulador de número de
revoluciones 19, que constituye el modulador de duración de
impulsos. La tensión de control Us para la modificación de la
relación duración-período de la modulación de
duración de impulsos se ajusta en función del número de revoluciones
del rotor registrada por el transmisor de número de revoluciones 10.
Como en el caso de los ejemplos de realización de las figs. 1 y 2,
el dispositivo de medición puede funcionar como motor de baja
velocidad o como motor de alta velocidad. Cuando se alcanza el
respectivo número de revoluciones de medida, la relación
duración-período de la modulación de duración de
impulsos se modifica o reduce en la medida en que el motor produce
el par de fuerzas reducido. Aquí puede dimensionarse el valor de la
corriente de alimentación, ajustado por la modulación de duración de
impulsos, y por consiguiente el par de fuerzas reducido suministrado
por el motor, de tal manera que el número de revoluciones aumente
lentamente hasta el límite superior de número de revoluciones, y
reducirse entonces de nuevo hasta que el número de revoluciones
alcance el límite inferior de número de revoluciones. Para la
regulación del número de revoluciones entre estos dos límites se
modifica de la manera correspondiente la relación
duración-impulso de la modulación de duración de
impulsos. Por este medio es posible la realización de un
regulador
PID.
PID.
Tal como se desprende en especial de la fig. 5,
los componentes básicos del transformador de tensión alterna están
constituidos de la siguiente manera. El disyuntor S está formado por
un disyuntor preferiblemente basado en semiconductores. La bobina de
choque L y el consumidor de energía R están formados por el motor.
El condensador de servicio actúa al mismo tiempo como capacitor C.
En la fig. 6 se encuentra representada para el consumidor de energía
R el esquema de conexiones del motor 3 con los dos devanados 4 y 5
(L1, L2), conformados de la misma manera.
Puesto que la tensión en el motor 3 durante el
funcionamiento se puede ajustar por medio de la modulación de
duración de impulsos, es posible compensar la influencia de la
frecuencia de la red y de la tensión de la red sobre el par de
fuerzas del motor 3. Con el regulador de tensión alterna 20 se puede
aplicar al motor por medio de excitación, solamente durante una
semionda de la tensión de la red, una tensión continua pulsatoria
ajustable en cuanto a la amplitud. Cuando el motor está girando se
puede por ese medio provocar un motor de frenado. En estado de
detención no se produce ningún par de fuerzas. Se puede por este
medio realizar un freno de posición para descubrir fácilmente la
posición de compensación o girar hasta la posición de compensación
sin una inversión adicional; ya que antes de la operación de
conexión se puede llevar a cero la tensión de salida del regulador
de tensión alterna, los relés K1 y K2 se pueden conectar sin
chispas. Además, es posible evitar una sobrecarga del motor fijando
la temperatura de los devanados. Esto se puede llevar a cabo
aplicando una tensión continua a uno de los devanados del motor y
registrando su resistencia óhmica.
En el ejemplo de realización que se representa en
la fig. 4, en el que los componentes que actúan de la misma manera
que en los ejemplos de realización descritos anteriormente se
encuentran asimismo provistos de los mismos números de referencia,
se utiliza un motor monofásico de corriente alterna que presenta
adicionalmente devanados 22 y 23. El devanado 22 se puede conectar
en serie al devanado principal 4, y el devanado 23 se puede conectar
en serie al devanado auxiliar 5. Para la aceleración del motor a
plena marcha, hasta el número de revoluciones de medida, se
alimentan con corriente eléctrica en primer lugar, como en los
ejemplos de realización anteriormente descritos, los devanados 4 y
5. En cuanto se ha alcanzado el número de revoluciones de medida se
agregan los devanados adicionales 22 y 23 con el fin de producir el
par de fuerzas reducido. La regulación del número de revoluciones en
la zona del número de revoluciones de medida tiene lugar entonces de
la misma manera que en el ejemplo de realización de la fig. 1, a
saber, conectando y desconectando los devanados adicionales 22 y 23
con ayuda de la regulación de dos posiciones del regulador de dos
posiciones 9.
- 1
- Árbol principal
- 2
- Rotor
- 3
- Motor
- 4
- Devanado principal
- 5
- Devanado auxiliar
- 6
- Resistencia eléctrica
- 7
- Transformador
- 8
- Dispositivo de conmutación
- 9
- Regulador de dos posiciones
- 10
- Transmisor de número de revoluciones
- 11
- Dispositivo de mando del conmutador
- 12
- Engranaje
- 13
- Interruptor de red
- 14
- Red
- 15
- Condensador de servicio
- 16
- Condensador de arranque
- 17
- Dispositivo de mando del motor
- 18
- 19
- Regulador del número de revoluciones
- 20
- Regulador de tensión alterna
- 21
- Motor con devanados adicionales
- 22
- Devanado adicional del motor
- 23
- Devanado adicional del motor
Claims (10)
1. Dispositivo para la medición del desequilibrio
de un rotor, con un árbol principal, montado de manera que pueda
girar en un bastidor de máquina, al que se encuentra fijado el rotor
que se ha de medir, un motor monofásico de corriente alterna para el
accionamiento del árbol principal con un devanado principal (4)
monofásico y un devanado auxiliar (5), desplazado en cuanto a la
fase, para el accionamiento del árbol principal (1) hasta un número
de revoluciones de medida, y un dispositivo de mando (17) que ajusta
la corriente del motor, caracterizado por el hecho de que el
dispositivo de mando (17) presenta un dispositivo (8, 6; 7; 20; 22,
23) que, cuando se alcanza el número de revoluciones de medida,
reduce la corriente de alimentación suministrada a los dos devanados
(4, 5) del motor (3; 21), de manera que el motor produce un par de
fuerzas reducido por medio del cual se compensa sustancialmente la
disminución del número de revoluciones provocada por el rozamiento y
la resistencia del aire.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo (8; 6; 7;
20; 22, 23) que reduce la corriente del motor
- -
- cuando se alcanza el número de revoluciones de medida ajusta la corriente del motor a un primer valor para producir un primer par de fuerzas reducido, con vistas a un aumento del número de revoluciones hasta un límite superior de número de revoluciones,
- -
- cuando se alcanza el límite superior de número de revoluciones ajusta la corriente del motor a un segundo valor para producir un segundo par de fuerzas reducido, con vistas a una disminución del número de revoluciones hasta un límite inferior de número de revoluciones, y
- -
- cuando se alcanza el límite inferior de número de revoluciones ajusta la corriente del motor de nuevo al primer valor.
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que el dispositivo (8; 6; 7;
20; 22, 23) que reduce la corriente del motor está controlado por un
regulador de dos posiciones (9), ajustado en función del respectivo
número de revoluciones del rotor.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado por el hecho de que el devanado
principal y el auxiliar (4, 5) son devanados sustancialmente
iguales.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que el dispositivo (6)
que reduce la corriente de alimentación es una resistencia óhmica o
una reactancia.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que la reactancia es una
inductancia, en particular una bobina.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que el dispositivo (7)
que disminuye la corriente de alimentación está conformado como un
transformador.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que el dispositivo (20)
que disminuye la corriente de alimentación está conformado como un
transformador de tensión alterna.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que el transformador de tensión
alterna (20) es un transformador de tensión alterna con
semiconductor, controlado por modulación de duración de impulsos en
función del número de revoluciones del rotor.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado por el hecho de que cuando se alcanza el
número de revoluciones de medida se agregan devanados adicionales
(22, 23) al devanado principal y al devanado auxiliar para la
reducción del par de fuerzas producido por el motor (21).
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| US7225673B2 (en) * | 2005-04-13 | 2007-06-05 | Alstom Technology Ltd. | Method for testing the thermally induced unbalance of a rotating machine part, in particular the rotor of a turbogenerator, and device for carrying out the method |
| US8272265B2 (en) * | 2005-07-12 | 2012-09-25 | Technion Research And Development Foundation Ltd. | System and method for active detection of asymmetry in rotating structures |
| US20130113457A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-09 | Kohler Co. | Method of sensing generator speed |
| JP2015116092A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2161207A (en) * | 1930-05-06 | 1939-06-06 | Tremont Products Corp | Spring motor speed control |
| US2628334A (en) * | 1945-03-14 | 1953-02-10 | Vickers Inc | Compensated follow-up system |
| US3916279A (en) | 1973-08-20 | 1975-10-28 | Hitachi Ltd | Friction compensating apparatus for load moving machines |
| JPS5812200B2 (ja) * | 1973-11-02 | 1983-03-07 | 株式会社日立製作所 | ヘイコウウンパンキノ セイギヨソウチ |
| JPS5357415A (en) * | 1976-11-02 | 1978-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Solid commutator motor device |
| US4215305A (en) | 1978-10-02 | 1980-07-29 | General Electric Company | Excitation commanding for current fed motor drives |
| US4423632A (en) * | 1981-02-25 | 1984-01-03 | Qyl Inc. | Method and apparatus to determine the imbalance in a rotating object |
| US4467649A (en) * | 1982-05-25 | 1984-08-28 | American Hofmann Corporation | Apparatus for balancing rotatable bodies |
| US4501155A (en) * | 1983-06-29 | 1985-02-26 | Rheometrics, Inc. | Compensated rheometer |
| DE3422458A1 (de) * | 1984-06-16 | 1985-12-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Drehzahlregeleinrichtung fuer einen wechselstrommotor |
| JPS6130738A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転試験装置 |
| JPH07117472B2 (ja) * | 1988-01-22 | 1995-12-18 | 理研計器株式会社 | 動釣合試験装置における校正方法、及びその装置 |
| DE3923191C2 (de) * | 1989-07-13 | 1994-02-24 | Hofmann Werkstatt Technik | Vorrichtung zum Messen der Unwucht eines Rotors, insbesondere eines Kraftfahrzeugrades |
| US5154242A (en) * | 1990-08-28 | 1992-10-13 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Power tools with multi-stage tightening torque control |
| DE4101341A1 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-23 | Ako Werke Gmbh & Co | Frequenzumrichter fuer einen asynchron-drehstrommotor |
| DE4124285C2 (de) * | 1991-07-22 | 2001-04-26 | Snap On Deutschland Holding | Vorrichtung zum Messen der Unwucht eines Rotors |
| DE4208989A1 (de) * | 1992-03-20 | 1993-09-23 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur detektion und kompensation einer unwucht bei einem durch einen motor angetriebenen rotor |
| DE4228143C2 (de) * | 1992-08-25 | 2002-07-11 | Snap On Deutschland Holding | Verfahren zum Antreiben eines zur Umwuchtmessung frei drehbaren, insbesondere angehobenen, an einem Kraftfahrzeug montierten Kraftfahrzeugrades und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE4432025B4 (de) * | 1994-09-08 | 2005-03-10 | Beissbarth Gmbh | Wuchtmaschine |
| DE19636268C2 (de) * | 1996-09-06 | 1998-07-16 | Hofmann Werkstatt Technik | Verfahren zum Eindrehen eines in einer Auswuchtmaschine drehgelagerten und mittels eines Antriebs antreibbaren Rotors, insbesondere Kraftfahrzeugrades, in Ausgleichspositionen zweier Ausgleichsebenen für einen dynamischen Unwuchtmassenausgleich |
| DE19718321C1 (de) | 1997-04-30 | 1998-10-29 | Miele & Cie | Verfahren zum Auswuchten von rotierenden Körpern |
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