DE941002C

DE941002C - Einrichtung zur Pruefung der Betriebsfaehigkeit von Kommutatoren und Buersten elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE941002C
Application number: DES3798D
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl-Ing Puchberger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1940-08-27
Filing date: 1940-08-27
Publication date: 1956-03-29

Description

Einrichtung zur Prüfung der Betriebsfähigkeit von Kommutatoren und Bürsten elektrischer Maschinen Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, bezweckt eine möglichst objektive Beobachtung bzw. Messung des Bürstenfeuers an elektrischen Maschinen herbeizuführen. Bei der Beurteilung der Güte und Betriebsfähigkeit von Kollektormaschinen ist bekanntlich eine gute Kommutierung in erster Linie von Bedeutung. Von der Art der Kommutierung hängt im allgemeinen das am Kollektor auftretende Bürstenfeuer ab, und es ist umgekehrt das Ausmaß des Bürstenfeuers. zu einem wesentlichen Teil ein Gradmesser für die Güte der Kommutierung. Die richtige Kommutierung wird im allgemeinen durch Beobachtung des Bürstenfeuers durch Verstellen der Bürsten, Schwächen oder Verstärken des Wendefeldes usw. eingestellt.
Um Kollektormaschinen richtig betreiben zu können, ist es also wichtig, das Bürstenfeuer tatsächlich in seiner wahren Größe zu erfassen. Hierzu reicht in der Regel die Beurteilung mit dem bloßen Auge nicht aus. Es hat sich gezeigt, daß bei Betrachtung mit dem. bloßen Auge, besonders beim Vergleich der Kommutierung von Maschinen, die verschiedene Bauart haben und zu verschiedenen Tageszeiten laufen, weitgehend falsche Schätzungen sich ergeben, die den tatsächlichen Verhältnissen nicht entsprechen. Es ist auch für das Auge schwer, die verschiedenen Stufen des Bürstenfeuers auseinanderzuhalten, die von schwachen Fünkchen bis. zum. starken Aufglühen; der Kohlen, reichen. Bei Maschinen gedrängter Bauart ist die direkte Betrachtung des, Bürstenfeuers oft schwierig und unter Umständen sogar gefährlich.
Die Erfindung schafft hier grundsätzlich, Abhilfe und gewährleistest unter allem Umständen eine ob, j ektive und richtige Beurteilung des Bürstenfeuers. Nach der Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, daß zur Feststellung der Stärke des Bürstenfeuers eine in dessen Lichtbereich angeordnete lichtempfindliche Zelle dient, die an Anzeige- oder Aufzeichnungsgeräte zur Erfassung der in der Zelle vor sich gehenden Änderungen angeschlossen ist. Die lichtempfindliche Zelle kann im allgemeinen zweckentsprechend vor der ablaufenden Bürstenkante oder. vor der auflaufenden Bürstenkante oder gegebenenfalls vor beiden Bürstenkanten angeordnet werden. Sie kann ferner mit Vorteil z. B. mit Hilfe federnder Bügel, Haken usw. abnehmbar am Bürstenhalter befestigt sein; ferner empfiehlt es sich, sie mit Abdeckschirmen zu versehen, die störende Beleuchtungseinflüsse auf die Zelle von außen ausschalten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
Die lichtempfindliche Zelle (Fotozelle) besteht aus der eigentlichen lichtempfindlichen Metallschicht I und dem Gehäuse 2. Die Zelle ist mittels des federnden Bügels 3 auf dem Bürstenhalter 4 abnehmbar befestigt. 5 ist eine am Gehäuse 2 der lichtempfindlichen Zelle angeordnete Abdeckkappe, die störende Lichteinflüsse von der Zelle fernhält. Mit 6 ist die Tragschiene für die Bürstenhalter bezeichnet, mit 7 der, Kollektor.
Läuft der Kollektor in Richtung des. Pfeiles 8, so tritt an der ablaufenden Bürstenkante 9 Bürstenfeuer auf. Durch die Lichtwirkungen des Bürstenfeuers entsteht auf der metallischen Schicht I der lichtempfindlichen Zelle eine der Lichtstärke ungefähr verhältnisgleiche Spannung. Diese Spannung wird über die Leitungen II und. 12 einem entsprechend ausgebildeten Meßgerät I3, z. B. einem hochempfindlichen Amperemeter, zugeführt. An dem Meßgerät kann die Stärke des Bürstenfeuers leicht und einfach in. Form elektrischer Werte abgelesen werden, wobei zugleich jeder subjektive Einfluß des Beobachters ausgeschaltet wird. Auf diese Weise läßt sich bei jeder Tageszeit, also im. wesentlichen unabhängig von den äußeren Lichtverhältnissen und unabhängig von der Maschinenbauart, einwandfrei die tatsächliche Stärke des Bürstenfeuers feststellen.
Soll das Bürstenfeuer auch an der auflaufenden Bürstenkante Io festgestellt werden, so kann auch dort eine lichtempfindliche Zelle in gleicher Weise angeordnet werden wie an der ablaufenden Kante.
Die Erfindung ermöglicht es weiter, an entfernt aufgestellten Maschinen das Bürstenfeuer, an einem gemeinsamen Meßstand zu prüfen. Die Übertragung zwischen lichtempfindlicher Zelle und Meßgerät kann dadurch noch verbessert werden, daß Verstärkungseinrichtungen in den Leitungen zwischen Zelle und Meßgerät angeordnet werden. In der Regel wird es sich empfehlen, eine größere Zahl lichtempfindlicher Zellen längs des Kollektorumfanges zu; verteilen. Diese können an ein gemeinsames Anzeigegerät angeschlossen sein, das dann das Summenbürstenfeuer des ganzen Kollektors anzeigt. Es können aber auch die Zellen einzeln je an gesonderte Anzeigegeräte angeschlossen sein, wodurch sowohl zeitliche und örtliche Veränderungen, des Bürstenfeuers, an den Bürsten. der einzelnen Bolzen als auch längs des ganzen Kollektorumfanges gemessen oder aufgezeichnet werden können. Besonders vorteilhaft können zu diesem Zweck Oszillographen als Anzeigegeräte verwendet werden.
Durch Eichung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, zweckmäßig auf empirischem Wege; ist man in der Lage, für die verschiedenen: Bauarten und Betriebszustände jeweils. einwandfrei meßbare und nachprüfbare Grenzwerte für das Bürstenfeuer festzulegen und dadurch die günstigsten Betriebsbedingungen für die Maschine zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Prüfung oder Überwachung der Betriebsfähigkeit von Kommutatoren und Bürsten elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zur objektiven Erfassung der Stärke des Bürstenfeuers, in dessen Lichtbereich eine lichtempfindliche Zelle (I, 2) angeordnet ist, die an Anzeige- oder Aufzeichnungsgeräte (I3) zur Erfassung der in der Zelle vor sich gehenden Veränderungen angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Zelle (I, 2) vor der ablaufenden oder bzw. und vor der auflaufenden Kante (9 oder Io) der Bürsten der elektrischen Maschine angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Zelle mit Hilfe federnder Bügel (3), Haken usw. abnehmbar am Bürstenhalter (4) befestigt ist.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, däß die Zelle (I, 2) mit Abdeckschirmen (5) versehen ist, die störende Beleuchtungseinflüsse auf die Zelle ausschalten.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den lichtempfindlichen Zellen und dem Anzeigegerät Verstärkungseinrichtungen angeordnet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Kollektorumfanges verteilte lichtempfindliche Zellen an ein gemeinsames Anzeigegerät angeschlossen sind.
7. Einrichtung nach einem: der Ansprüche i bis. 5, dadurch gekennzeichnet, dali die längs des Kollektorumfanges (7) verteilten lichtempfindlichen Zellen; j e einzeln an gesonderte Anzeigegeräte, voirzugs.weiste an Oszillographen, argeschlossen sind.. Angezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 99 271; schweizerische Patentschrift Nr. 146 363; deutsche Patentschrift Nr. 587 o58.