DD143113A1

DD143113A1 - DEVICE FOR TESTING AN ELECTROMOTORIC SPEEDMILE DRIVE

Info

Publication number: DD143113A1
Application number: DD21237979A
Authority: DD
Inventors: Guenter Gensch; Horst Lehmann; Herbert Rewig; Siegfried Nowak
Original assignee: Guenter Gensch; Horst Lehmann; Herbert Rewig; Siegfried Nowak
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1980-07-30
Also published as: DD143113B1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Pruefung von elektromotorisch drehzahlstellbaren Antrieben, die z.B. bei Antrieben von Industrienaehmaschinen zur Anwendung kommen und bei denen in schneller Folge hohe Antriebsdrehzahlen, kurzfristige Absenkung auf eine Positionierdrehzahl und Stillsetzung in einer bestimmten Lage gewuenscht werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum automatisierten Pruefen solcher Antriebe zu schaffen, bei dem der Aufwand an Geraeten und manueller Auswertung wesentlich geringer und eine Serienpruefung rationell moeglich ist. Die erfindungsgemaesse Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Pruefling durch ein der Serienausfuehrung entsprechendes, hinsichtlich der Aufnahme zusaetzlicher Messwertgeber angepasstes Lastaggregat belastete und in der Drehzahl durch den serienmaessigen elektronischen Drehzahlsteller, der ueber das den gesamten Pruef- und Messprozess steuernde zentrale Steuergeraet die Sollwerte erhaelt, gestellte zu pruefende Antrieb durch in der Anzahl und Form ausgewaehlten Schaltzyklen unterworfen wird. Dabei erfolgt parallel die Erfasung abhaengig zugeordneter Groessen, deren Bewertung und Speicherung auf maschinenlesbaren Datentraegern, Auswertung, Abschaltung oder Wiederholung des Pruefprozesses. - Figur-The invention relates to the testing of electromotively variable speed drives, e.g. used in drives of industrial sewing machines and in which high drive speeds, short-term reduction to a positioning speed and shutdown in a certain position are desired in rapid succession. The object of the invention is to provide a device for automated testing of such drives, in which the cost of equipment and manual evaluation is much lower and a series test is rationally possible. The device according to the invention is distinguished by the fact that the test piece is loaded with a load unit adapted to the standard version and adapted to receive additional transducers, and receives the setpoint values in speed through the mass-produced electronic speed controller, which controls the central control unit controlling the entire test and measurement process , subjected to tested drive is subjected by selected in number and shape switching cycles. At the same time, the detection of dependent quantities, their evaluation and storage on machine-readable data carriers, evaluation, deactivation or repetition of the test process takes place in parallel. - Figurine

Description

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Title of the invention

Einrichtung zur Prüfung eines elektromotorischen drehzahlstellbaren AntriebesDevice for testing an electromotive variable-speed drive

Field of application of the invention

Die Erfindung ist anwendbar bei der Prüfung von elektromotorisch drehzahlstellbaren Antrieben, z. B..bei Antrieben von Industrienähmaschinen oder Antrieben in der Steuer- und Regeltechnik, bei denen in Bruchteilen von Sekunden eine hohe Antriebsdrehzahl, folgend eine kurzfristige Absenkung auf eine Positionierdrehzahl und schließlich eine Stillsetzung der Antriebswelle in einer bestimmten Lage erfolgen soll.The invention is applicable to the testing of electric motor speed adjustable drives, z. B..bei drives of industrial sewing machines or drives in the control and regulation, where in fractions of seconds, a high input speed, following a short-term reduction to a positioning speed and finally a shutdown of the drive shaft in a particular location to take place.

Characteristic of the known technical solutions

Antriebe mit stellbarer Drehzahl werden in ihrer Ausführung hinsichtlich des stationären, quasistationären und dynamischen Drehzahl-Drehraoraent-Verhaltens der Funktionsweise des Einsatzobjektes angepaßt«Drives with adjustable speed are adapted in their design with regard to the stationary, quasi-stationary and dynamic rotational speed-rotational behavior of the operation of the object of use «

Daraus resultiert die Aufgabe, für die Prüfung derartiger Antriebe solche Einrichtungen zu schaffen, die alle Bedingungen für die gewählte Antriebsausführung erfüllen. Unter den drehzahlgestellten Antrieben mit Positionierung stellt die Ausführung der Drehzahlstellung der durch einen Induktionsmotor vorgegebenen annähernd konstanten Drehzahl durch mit schlupfbetriebener elektromagnetisch schaltbarer Reibungskupplung und Reibungsbremse eine Sonderausführung dar. Die dem Sollwert angepaßte Istdrehzahl wird analog über einen Tachogenerator erfaßt und bei Abweichungen durch zugeordnete Erregung der Reibungskupplung oder Reibungsbremse gestellt. Die Positionierung wird von einer definierten Solldrehzahl stellungsabhängig eingeleitet. Die von diesen Antrieben geforderten und .erreichten hohen Beschleunigungen und Schaltzyklen erlaubten bisher nur, registrierende, dynamisch hoch empfindliche Geräte zur parallelen Erfassung mehrerer Meßgrößen losgelöst vom ablaufenden Schaltzyklus einzusetzen. Diese Lösung ist für Einzeluntersuchungen und bei geringeren Anforderungen an die Meßgenauig- . keit bei hohem manuellem Auswertungsaufwand anwendbar. Ihr Ein-, satz ist aber für eine Großserienüberwachung unökonomisch.This results in the task of creating such facilities for the testing of such drives, which meet all the conditions for the selected drive design. Among the speed-driven actuators with positioning, the execution of the speed setting of the predetermined by an induction motor approximately constant speed by slip-operated electromagnetically switchable friction clutch and friction brake is a special execution. The setpoint matched actual speed is detected analogously via a tachogenerator and at deviations by associated excitation of the friction clutch or friction brake provided. The positioning is initiated by a defined target speed position-dependent. The high accelerations and switching cycles demanded and achieved by these drives have so far only permitted the use of registering, dynamically highly sensitive devices for the parallel acquisition of several measured variables independently of the running switching cycle. This solution is for single examinations and with lower demands on the measuring accuracy. at high manual evaluation effort applicable. However, their input is uneconomical for mass production monitoring.

Bekannte digitale Meßanordnungen sind dem jeweiligen Antriebssystem angepaßt. Die serielle oder über mehrere Geräte parallele Erfassung der Meßgrößen wird nur bedingt durch den technologischen Prozeß gesteuert. Diese Lösungen mit unterschiedlichem Verknüpfungsgrad der Meßmittel und des technologischen Prozesses der Prüfung verarbeiten unmittelbar anstehende Meßgrößen in festgelegter zeitlicher Folge.Known digital measuring arrangements are adapted to the respective drive system. The serial or multiple devices parallel detection of the measured variables is controlled only conditionally by the technological process. These solutions with different degrees of linkage of the measuring means and the technological process of the test process directly pending measured variables in a fixed time sequence.

. 212 3 7, 212 3 7

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung zur automatisierten Erfassung der charakteristischen Größen eines Positionierantriebes, welcher im wesentlichen aus einem Drehstrommotor, einer elektromagnetisch schaltbaren Kupplung, einer elektromagnetisch 'schaltbaren Bremse und einem elektronischen Drehzahlsteller besteht und in seinen den Einsatzbedingungen angepaßten Funktionsweisen geprüft werden soll«The object of the invention is a device for automated detection of the characteristic variables of a positioning drive, which consists essentially of a three-phase motor, an electromagnetically switchable clutch, an electromagnetically 'switchable brake and an electronic speed controller and should be tested in its operating conditions adapted to the operating conditions «

Es soll dabei weiterhin erreicht werden, daß die Meßwerterfassimg abhängig von der Einhaltung vorgegebener Toleranzbereiche je charakteristischer Größe vorgenommen wird, Abweichungen an der Prüfeinrichtung unmittelbar zur Anzeige gebracht, der Prozeß der Prüfung gesteuert und die Meßwerte auf maschinenlesbaren Datenträgern gespeichert v/erden.It should also be achieved that the Meßwerterfassimg is made depending on the compliance of predetermined tolerance ranges per characteristic size, brought deviations to the test device directly to the display, controlled the process of testing and stored the measured values on machine-readable data carriers v / ground.

Die Einrichtung soll den Belangen der Serienprüfung Rechnung tragen.The facility should take into account the concerns of the series test.

Features of the invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein hochproduktives Prüfen von elektromotorischen drehzahlstellbaren Antrieben durchzuführen, wird von einer Einrichtung erfüllt, bei der durch ein der Serienausführung entsprechendes, hinsichtlich der Aufnahme zusätzlicher Meßwertgeber angepaßtes, Lastaggregat belastete und in der Drehzahl durch den serienmäßigen elektronischen Drehzahlsteiler, der über das den gesamten Prüf- und Ließprozeß steuerndeThe object of the invention to carry out a highly productive testing of electromotive variable speed drives, is met by a device in which adapted by one of the standard version, adapted to accommodate additional transducers, loaded load and in the speed through the standard electronic speed divider, the about controlling the entire testing and Ließprozeß

zentrale Steuergerät die Sollwerte erhält, gestellte zu prüfende Antrieb durch in der Anzahl und Form frei bestimmbaren oder ausgewählten Schaltzyklen unterworfen wird, dass weiterhin bei ausgewählten Schaltzyklen die parallele Erfassung abhängig zugeordneter Größen, sonst serielle Messung, der Meßgrößen oder ihnen analoge physikalische Größen, deren Bewertung und Speicherung auf maschinenlesbaren Datenträger erfolgen, sowie Sichtanzeige des Bewertungsergebnisses vorgenommen wird und daß, abhängig vom Bewertungsergebnis bei Unterschreitung der Vergleichswerte der durch den der Messung vorgelagerten Prüfprozeß beeinflußbaren Größen, vorzugsweise die die schaltbaren Drehmomente charakterisierenden Beschleunigungszeiten der Reibungskupplung und Reibungsbremse, die Wiederholung eines Teils des prüfprozesses gesteuert wird.Central control unit receives the setpoints, subject to test drive is subjected by freely selectable or selected in the number of switching cycles, that in addition to selected switching cycles, the parallel detection dependent assigned variables, otherwise serial measurement, the measured quantities or analog physical variables, their evaluation and stored on machine-readable data carriers, as well as visual display of the evaluation result is made and that, depending on the evaluation result falls below the comparison values of the influenceable by the measurement process upstream variables, preferably the switchable torques characterizing acceleration times of the friction clutch and friction brake, the repetition of a part of testing process is controlled.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Erfassung und Verarbeitung abhängig zugeordneter Größen in einem Schaltzyklus parallel oder in der durch den Punktionsablauf zeitlichen Folge vorgenommen, und es erfolgt durch serielle Erfassung nicht zugeordneter Größen eine über das Steuergerät gewährleistete Mehrfachnutzung der Analog-Digital-Wandler« Die Bezugswerte der Drehzahlen werden mit hoher Genauigkeit, zugeordnet zur lageabhängigen Positionierung, mit Hilfe eines dem Lastaggregat angepaßten inkreraentalen Gebers erfaßt. Gemäß einem weiteren Erfindungsdetail ist vorgesehen," daß das zentrale Steuergerät in zwei Bereichen die Anzahl der Lastspiele nach Bewertung' der durch den der Messung vorgelagerten Prüfprozeß beeinflußbaren Größen abhängig vom Betrag der Unterschreitung steuert.According to a further feature of the invention, the detection and processing is carried out depending on variables in a switching cycle in parallel or in the time sequence by the puncture sequence, and it is carried out by serial acquisition of unallocated quantities guaranteed via the controller multiple use of analog-to-digital converter « The reference values of the rotational speeds are detected with high accuracy, assigned to the position-dependent positioning, by means of an incremental encoder adapted to the load unit. According to a further invention detail is provided "that the central control unit in two areas, the number of load cycles after evaluation 'the influenceable by the pre-test measurement process variables depending on the amount of underrun controls.

embodiment

Der Aufbau und die Punktionsweise der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung werden an einem Schaltbild beschrieben. Aus dem Netz 1 wird der Induktionsmotor 2 gespeist, welcher gemeinsam mit der elektromagnetisch schaltbaren Reibungskupplung 3 und der Reibungsbremse 4 das Antriebsaggregat bildet.The structure and the puncture of the test device according to the invention are described on a circuit diagram. From the network 1, the induction motor 2 is fed, which together with the electromagnetically switchable friction clutch 3 and the friction brake 4 forms the drive unit.

Seine umgeformte mechanische Energie wird über das Übertragungssystem 5 auf das Lastaggregat 6 übertragen, auf dessen Antriebswelle ein Drehzahlgeber 7, ein Positioniergeber 8 und ein inkrementaler Geber 9 angeordnet sind. Die Drehzahlstellung und Positionierung erfolgt durch Verarbeitung der Meßwerte des Drehzahlgebers und des Positioniergebers durch den Drehzahlsteller 10 mit Hilfe der Spulensysteme der Reibungskupplung 3 a und der Reibungsbremse 4a; 4b. Die Meßsignale des Drehzahlgebers und des inkrementalen Gebers sowie die Stellsignale des Drehzahlstellers werden im zentralen Steuergerät 11 erfaßt, über die Analog-Digital-Wandler 12 und 13 und den Digitalwertumschalter 14 dem Klassiergerät 15, dem Drucker 16 zum Druck des Meßprotokolls 17 über die Bewertungsergebnisse und dem Meßwertlochersystem 18 zur Erfassung der Meßergebnisse auf einem maschinenlesbaren Datenträger zugeführt und meßwertabhängig im Ergebnis der Bewertung im Klassiergerät die Wiederholung eines 'Teiles des gesamten Prüfzyklus über das zentrale Steuergerät in vorzugsweise zwei Bereichen voraus programmierbar verfügt«Its transformed mechanical energy is transmitted via the transmission system 5 to the load unit 6, on the drive shaft, a speed sensor 7, a position sensor 8 and an incremental encoder 9 are arranged. The speed setting and positioning is carried out by processing the measured values of the speed sensor and the position encoder by the speed controller 10 by means of the coil systems of the friction clutch 3a and the friction brake 4a; 4b. The measuring signals of the speed sensor and the incremental encoder and the control signals of the speed controller are detected in the central controller 11, via the analog-to-digital converter 12 and 13 and the digital value switch 14 the classifier 15, the printer 16 for printing the measurement protocol 17 on the evaluation results and fed to the Meßwertlochersystem 18 for detecting the measurement results on a machine-readable data carrier and measured value depending on the result of the evaluation in Klassiergerät the repetition of a 'part of the entire test cycle via the central control unit in preferably two areas programmable ahead

Als Analog-Digitalumsetzer werden vorzugsweise Digitalvoltmeter und Universalzähler unter Ausnutzung der erreichbaren Genauigkeit eingesetzt.As an analog-to-digital converter preferably digital voltmeter and universal meter are used taking advantage of the achievable accuracy.

Claims

invention claims

1. A device for testing an electromotive speed ^- st elatable en drive whose speed, starting from the. approximately constant speed of an induction motor, provided by timed switching on the operated with slip electromagnetic friction clutch and friction brake depending on the set value of the speed and its output shaft can be positioned position-dependent when stopping, characterized in that the corresponding one of the series version, in terms of recording additional transmitter adapted, load unit loaded and in the speed by the standard electronic speed controller, which receives the setpoints via the entire testing and measuring process controlling central control unit, Asked to be tested drive is subjected to freely selectable or selected switching cycles in number and shape, that continue with selected switching cycles, the parallel detection dependent assigned variables, otherwise serial measurement of the measured quantities or analog physical variables, the Evaluation and storage are carried out on machine-readable data carriers, visual display of the evaluation result is carried out and, depending on the evaluation result, if the comparison values of the parameters influenced by the test process upstream of the measurement are selected, preferably the acceleration times characterizing the switchable torques

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the friction clutch and friction brake, the repetition of a part of the test process is controlled.

2, device according to point 1, characterized in that the detection and processing of assigned variables in a switching cycle in parallel or in the, the puncture sequence temporal sequence is carried out and by serial detection of unallocated variables over the controller ensured multiple use of the analogue Digital converter takes place.

3 «device according to item 1 and 2, characterized in that over the load unit adapted incremental encoder reference values of the rotational speeds associated with high accuracy associated with the position-dependent positioning are detected.

4. Device according to item 1 to 3, characterized in that the central control unit in two areas, the number of load cycles after evaluation of the influenced by the measurement of the upstream test process variables dependent on the amount of underrun controls.

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