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WO2006134068A1 - Anordnung und verfahren zur lagerstromüberwachung eines elektromotors - Google Patents

Anordnung und verfahren zur lagerstromüberwachung eines elektromotors Download PDF

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Publication number
WO2006134068A1
WO2006134068A1 PCT/EP2006/063023 EP2006063023W WO2006134068A1 WO 2006134068 A1 WO2006134068 A1 WO 2006134068A1 EP 2006063023 W EP2006063023 W EP 2006063023W WO 2006134068 A1 WO2006134068 A1 WO 2006134068A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
bearing
housing
shaft
motor
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/063023
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Brauer
Jörg HASSEL
Carsten Probol
Arno Steckenborn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2006134068A1 publication Critical patent/WO2006134068A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • 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
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and a method for bearing current monitoring of an electric motor.
  • high-frequency currents may also occur outside the electrical conductor provided for conducting current.
  • high-frequency bearing current through the bearings of the electric motor.
  • Such a bearing current can be based on various causes and is accordingly also different.
  • Examples of possible Lagerstrom- types include a high-frequency current circular, one on the EDM (electrical discharge machining) effect mentor ⁇ spark erosion current or a capacitive rotor earth.
  • the storage can ström in damage to the bearing and thus ei ⁇ ner shorten the maintenance intervals or even lead to the failure of the electric motor.
  • An arrangement and a method for bearing current monitoring of an electric motor are known in which the bearing current is detected directly.
  • an additional insulation and an overlying current measuring branch is installed between the bearing to be monitored and the motor housing. This is complex and leads to a subsequent retrofit to a later retrofit.
  • WO 2004/025811 A2 WO 2004/025316 Al and US 4,851,949 assemblies ⁇ be known, in which voltages and / or currents at different points surfaces are detected by electrical generators.
  • An immediate transfer of these designed for generators capture concepts on an electric motor is not readily possible.
  • the object of the invention is therefore to provide a Anord ⁇ tion for bearing current monitoring of an electric motor, which can be easily implemented.
  • the inventive arrangement for bearing current monitoring ⁇ an electric motor comprises at least a) a rotatable motor shaft which is mounted by means of a first and ei ⁇ nes second bearing in a motor housing, b) first voltage detecting means for high-frequency measurement of a first shaft housing voltage dropping in the region of the first bearing between the motor shaft and the motor housing, and c) an evaluation unit connected to the first voltage detection means for determining an electrical bearing current flowing through the first bearing by means of the measured first shaft housing Tension.
  • the arrangement according to the invention is characterized by an indirect detection of the bearing flow. Instead of a costly to implement direct current measurement is a much simpler in the technical implementation of voltage measurement used.
  • the bearing current is in particular in the relevant high-frequency measurement range, which includes, for example, frequencies from 10 kHz, so closely correlated with the detected wave-housing voltage that it can be reconstructed in the evaluation without much effort from the measured value.
  • the evaluation is quantitative Erfas ⁇ solution of the stock stream on the basis of an evaluation of the slope and / or the amplitude and / or the fall time of a voltage designed.
  • the latter may be a bearing voltage dropping above the bearing or a sum voltage dropping across the bearing and a bearing insulation or the like
  • Wave housing voltage act. It is also possible that the electric field is evaluated on the bearing insulation as a measure of the voltage. For example, the derivative becomes the voltage determined by the time. It is proportional to the bearing current.
  • a variant in which the first voltage detection means comprise a contact brush for electrically contacting the motor shaft is favorable.
  • the first shaft-housing voltage and thus also the bearing current can be detected very precisely.
  • a bearing insulation between the first bearing and the motor housing and a sensor unit of the first voltage detection means may be arranged at a measuring point, in particular between the bearing insulation and the motor housing, wherein the spatial series arrangement of the motor shaft, the first bearing, the bearing insulation and the motor housing in particular here relevant high-frequency measuring range acts as a substantially capacitive voltage divider, and wherein a partial voltage of the capacitive voltage ⁇ divider is approximately proportional to the first shaft-housing voltage and drops at the sensor unit.
  • the sensor unit includes a
  • SAW Surface acoustic wave
  • OFW construction elements are passive, durable and reliable, a ge ⁇ have rings size and can be varied use to Messier ⁇ -making.
  • the sensor unit is further remotely readable and is in radio communication with the evaluation unit. In particular, the communication takes place by means of an electro-magnetic wave ⁇ signal. In this way, the wiring effort can be reduced. In addition, so in otherwise difficult to access areas of the electric motor and a measurement size detection is possible.
  • the radio connection is formed unidirectionally.
  • the sensor unit sends only an electromagnetic wave signal to the Auswer ⁇ teech when a significant part of voltage drops across the sensor unit.
  • the communication runs only in one direction, namely in the evaluation unit.
  • data exchange also takes place in an event-controlled manner. This is particularly efficient and reduces the amount of radio communication.
  • a bidirectional radio link is also possible, in which the sensor unit reacts to an interrogation signal of the evaluation unit with a response signal.
  • second voltage detection means for high-frequency measurement of a second shaft housing voltage dropping in the region of the second bearing between the motor shaft and the motor housing and in particular third voltage detection means for high-frequency measurement of a particular artificial neutral point of a stator winding system and the motor housing sloping Star point housing voltage are provided.
  • the motor housing can be used in addition to the star point.
  • the evaluation unit is designed to determine a type of bearing current based on a polarity of the first and second shaft-housing voltage and the star point-housing voltage.
  • the information about the occurred types and the extent of the bearing current can be used with advantage for the condition diagnosis of the electric motor and the derived maintenance planning or service life prognosis.
  • compensating means may be provided which are connected to the evaluation unit and to at least one element of the group formed by the motor shaft and the motor housing, and which are designed to compensate for the particular storage current. May be a successful (partial) Kompensa ⁇ tion contribute significantly to extend service intervals and service life.
  • a further object of the invention is to provide a method for monitoring the bearing current of an electric motor, which can be implemented easily.
  • FIGS. 2 and 3 show a determined time characteristic for a bearing current with direct or indirect detection
  • FIG. 9 shows a further embodiment of an arrangement for bearing current monitoring with additional detection of a star point-housing voltage and with a compensation unit.
  • the storage takes place by means of a first and second bearing 5 and 6, each comprising an inner and outer bearing ring 7 and 8 as well as distributed uniformly distributed over the circumference arranged rolling elements 9.
  • a first and second bearing 5 and 6 each comprising an inner and outer bearing ring 7 and 8 as well as distributed uniformly distributed over the circumference arranged rolling elements 9.
  • the two inner bearing rings 7 are frictionally mounted on the motor shaft 4.
  • the two outer bearing rings 8 are non-positively arranged in each case on one of two bearing plates 11 and 12.
  • the assembly can also be made directly to ei ⁇ nem motor housing not shown in detail.
  • the end shields 11 and 12 are regarded as components of the motor housing.
  • a bearing insulation may be provided between the outer bearing rings 8 and the bearing plates 11 or 12.
  • both bearings 5 and 6 are respectivelyprocessserfas- sungsstoff 13 and 14 for high-frequency detection of a falling in the region of the respective bearing 5 and 6 between the motor shaft 4 and the end plate 11 and 12 respectively first and second shaft-housing voltage U rh i or U rh 2 provided.
  • the voltage detection means 13 and 14 each include a arranged on the motor shaft 4 contact brush 15 or 16, provided at the respective end plate 11 and 12, the electrical connection 17 and 18, as well as a between the contact ⁇ brush 15 or 16 and the electric terminal 17 or 18 switched voltmeter 19 and 20, respectively. Both voltmeters 19 and 20 are electrically connected to an evaluation unit 21.
  • the bearing currents I L i and I L 2 have very high frequency Fre ⁇ quenzanmaschine, which are in a frequency range of about 10 kHz and can even extend into the GHz range. Electrically insulating intermediate layers, such as the lubricant film 10, thus prevent high-frequency bearing currents I L i and I L 2 not effective. There are ka ⁇ pazitiven overcouplings with electrical displacement currents.
  • the arrangement 1 is used to monitor the bearing currents I L i and I L 2 •
  • he ⁇ follows, however, not directly by means of a current measurement, but indirectly by means of a voltage measurement, in particular by means of a detection of the two shaft-housing voltages
  • Urhi and U rh 2 • This is considerably simpler and requires much less constructive intervention in the electric motor 2. It is only the contact brushes 15 and 16 to install and the electrical connections 17 and 18 vorzuse- hen. By contrast, the additional insulation required for a direct current measurement with a bridging current measuring branch can be dispensed with.
  • the measured variables detected by the voltmeters 19 and 20 are evaluated and converted into the respective corresponding measured values for the bearing currents I L i and I L 2. This is possible because between the shaft-housing voltages Urhi and U rh 2 on the one hand and the bearing currents I Li or I L2, on the other hand, there is also a close relationship in the high-frequency measuring range.
  • the respective shaft-housing voltage Urhi or U rh 2 initially builds up until it comes to a sparkover with a corresponding current flow. With the arcing and the resulting current flow ⁇ the shaft housing-voltage breaks down U rh i or U 2 rh impact ⁇ together like.
  • Both the temporal voltage curves and the associated current waveforms are characterized by a sequence of very short pulses.
  • the rise times due to the voltage build-up are in the range of a few ⁇ s.
  • the falling flanks caused by the sparkover are steeper.
  • FIG 4 is another embodiment of an arrangement
  • the arrangement 22 contains a remote-readable sensor unit 24, which is arranged at a local measuring point between the bearing insulation 23 and the bearing plate 11.
  • the bearing plate 11 has a recess for receiving the sensor unit 24.
  • the sensor unit 24 has comparatively small geometric dimensions and in particular, does not stretch over the entire circumference.
  • the sensor unit 24 comprises an antenna 25, which is connected to an antenna 26 of an evaluation unit 27 in a radio link 28.
  • the sensor unit 24, as well as the voltage detection means 13 and 14 of the arrangement 1 according to FIG. 1, can be arranged on a side of the end shield 11 facing the interior of the electric motor 2 or also on an outer space. In the embodiment according to FIG 4, the placement takes place on the side facing the interior.
  • the evaluation unit 27 it is sufficient, is arranged on the interior when the ⁇ An antenna 26 or in. For the rest of ⁇ evaluation unit 27 is against it outside.
  • a sensor voltage U s drops, which is essentially a proportional portion of the first shaft housing voltage Urhi.
  • the spatially successively arranged in the direction of the current flow of the bearing current I L i individual components, namely motor shaft 4, bearing 5, bearing insulation 23 and end plate 11 act in the relevant high-frequency measurement range substantially as a capacitive voltage divider 29, which is shown in the equivalent circuit diagram of FIG.
  • capacitive voltage divider 29 which is shown in the equivalent circuit diagram of FIG.
  • the capacitive voltage divider 29 includes a storage capacitance 30 which is connected in series to a parallel circuit of a storage isolations capacitance 31 and a series circuit of three Ka ⁇ capacities.
  • the series connection of the three capacitors comprises a bearing sensor capacitance 32, a sensor capacitance 33 and a sensor housing capacitance 34.
  • ger sensor capacitance 32 and the sensor housing capacitance 34 are less significant compared to the sensor capacitance 33, so that the above-mentioned approximately proportional relationship between the sensor voltage U s and the first shaft housing voltage U rh i is given.
  • a measured variable for the sensor voltage Us is determined and sent via the radio link 28 as an electromagnetic readout signal S A to the evaluation unit 27.
  • the further processing essentially takes place there as already described in connection with the arrangement 1 according to FIG.
  • the sensor unit 24 can be realized on the basis of surface acoustic wave (SAW) components. Exemplary embodiments of this are shown in FIGS. 6 to 8.
  • SAW surface acoustic wave
  • SAW-based identification and / or sensor units are known, for example, from DE 44 13 211 C2.
  • acoustic waves are used, which propagate on the surface or at least in the near-surface region of a piezoelectric substrate.
  • the surface acoustic waves can be generated by means of electrical signals provided in an electrical on the surface of the piezoelectric substrate ⁇ interdigital transducer are fed.
  • FIG. 6 shows a first exemplary embodiment of a SAW sensor unit 35 which comprises a double SAW delay line.
  • the antenna 25 is connected to a first interdigital transducer 36, which is placed approximately centrally on a piezoelectric substrate 37.
  • An SAW delay line connects to both sides, whereby different SAW runtimes are provided.
  • the two OFW delay lines are each terminated with a further digital converter 38 or 39, which is electrically connected to a sensor element 40 or 41.
  • the sensor element 40 is E-FeId or voltage-sensitive. Its impedance value thus changes as a function of the pending sensor voltage U s . With the impedance value of the sensor element 40 also the reflection behavior of the interdigital transducer 38 is changed so that the reflected surface acoustic wave to be detected, information about the Sen ⁇ sor-voltage Us is impressed.
  • the second sensor element 41 can detect an unspecified largely any other size, for example, a Umge ⁇ ambient temperature. This makes it possible to compensate for environmental influences.
  • the sensor element 40 or 41 can be designed, for example, as a resistive element, as a Hall element or as a conventional current / voltage converter.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of an SAW sensor unit 42. It includes only a SAW delay line which block instead of an interdigital transducer with reflectors ⁇ is finished 43rd In the region of a propagation path of the surface acoustic waves electrodes 44 of the sensor capacitance 33 are provided.
  • SAW delay line which block instead of an interdigital transducer with reflectors ⁇ is finished 43rd
  • electrodes 44 of the sensor capacitance 33 are provided.
  • Detek ⁇ animal end sensor voltage U s in the propagation range of the surface waves in acoustically tables, thereby effecting a direct influence.
  • Table output signal S A thus also contains information about the sensor voltage U s to be detected.
  • the reflectors 43 are arranged at a uniform distance from one another. This results in a particularly high reflectivity for a particular wavelength.
  • the individual reflectors 43 can also be arranged at very different distances from one another, so that each reflector 43 individually causes a reflection. The time interval of these individual reflections is then typical for this SAW sensor unit 42.
  • the returned electromagnetic output signal S A thus also contains identification information comparable to a bar code.
  • the SAW sensor units 35 and 42 respond to a query or input signal S E sent by the evaluation unit 27 with the returned output signal S A.
  • the radio link 28 to the evaluation unit 27 is thus bidirectional.
  • SAW sensor units that do not require such an interrogation signal S E. Examples thereof are known from EP 0 960 410 B1 and from WO 99/34168 A1. Send such SAW sensor units automatically - without previous query - an electromagnetic output signal S A to the evaluation unit 27 as soon as they detect an event for the detection thereof they are intended.
  • FIG 8 an embodiment of such a self-sufficient SAW sensor unit 45 is shown.
  • the sensor capacity 33 is connected via a charging capacity of 46 and an element 47 connected with arer not ⁇ line characteristic impedance to a supply 48th
  • the latter is in electrical connection with the interdigital transducer 36 of the SAW device, which is very simple in the embodiment shown in FIG 8.
  • a structure comparable to that of FIG. 7 can also be provided.
  • the element 47 with non-linear characteristic can stretch a spark ⁇ or a person working in the off-breakdown diode, such as a varactor diode, an avalanche diode or a trigger diode be.
  • an embodiment with one or more fast Schottky diode (s) is possible.
  • the voltage pulses of the sensor voltage U s charge the charging capacitor 46 until it comes to a rollover in Ele ⁇ ment 47, so that via the feed impedance 48 and the interdigital transducer 36, a surface acoustic wave and the antenna 25th the electromagnetic output signal S A are generated.
  • the charging capacitor 46 performs a certain integration of the sensor voltage U s to be detected. Depending on the design of the individual components of the SAW sensor unit 45, an electromagnetic output signal S A can be emitted per voltage pulse of the sensor voltage U s . But it is also mög ⁇ lich that this is done only after a critical accumulation of voltage pulses. In another embodiment, not shown, the charging capacitance 46 and the element 47 are omitted, so that the sensor capacitance 33 is connected directly or with ⁇ means of the feeding impedance 48 to the interdigital transducer 36.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of an arrangement 49 for monitoring the bearing current of an electric motor 2.
  • the arrangement 49 comprises, besides the two in relation to the device 1 already describedshiftser initiatedsmit- stuffs 13 and 14, third voltage detection means 50 to the high ⁇ -frequency measurement of a between a star point 51 of a stator winding system 52 and a motor housing 53 wastes for ⁇ lumbar star point Housing voltage U n h • That only schematically indicated stator winding system 52 includes three winding ⁇ strands for the three phase conductors Ll, L2 and L3. These three winding strands are brought together by means of high-resistance resistors 54 to the star point 51.
  • the latter measured value acquisition is only Zwe ⁇ blocks can be generated and therefore also referred to as "artificial".
  • the high-impedance resistors 54 take in the exemplary embodiment each have a value of 10 M in.
  • the third voltage detection means 50 comprise, analogously to the voltage detection means 13 and 14, a voltmeter 55 for detecting the neutral point voltage U n h •
  • the voltmeters 19, 20 and 55 are electrically connected to an evaluation unit 56.
  • the latter is out to be ⁇ already described Determination of bearing currents I L and I L i 2 rh also to an evaluation of the polarities of the detected shaft-housing-voltage Urhi and U 2 and the star-point voltage Unh housing designed. Based on these additional Polari ⁇ tuschsinformation bearing currents I L and I L i 2 is determined in the evaluation unit 56 of the type. In this case, the reproduced in the fol ⁇ constricting table evaluation scheme based ge ⁇ is inserted:
  • the thus determined information about the type of bearing currents I LI and I L 2 can either be displayed or made available to a higher-level monitoring system or used to initiate specific countermeasures.
  • a compensation unit 57 is provided in the arrangement 49, which is connected to the evaluation unit 56.
  • both units 56 and 57 can also be designed as a common unit.
  • Kompensa ⁇ tion steps are introduced into the compensation unit 57th
  • These may, for example, consist in an adaptation of the grounding impedance of the motor housing 53 or of the motor frame (not shown) or of the rotor likewise not shown.
  • an at least partial mutual compensation ver ⁇ VARIOUS types Lagerstrom types are achieved.
  • applying a compensation voltage at a suitable point of the electric motor 2, for example on the motor shaft 4, is possible.
  • the success of the compensatory measures initiated can be assessed on the basis of the effect on the continuously recorded bearing current I Li or I L2 . If necessary, re-adjustment is easily possible.

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Abstract

Die Anordnung (1) zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors (2) umfasst eine drehbare Motorwelle (4), die mittels eines ersten und eines zweiten Lagers (5, 6) in einem Motorgehäuse (11, 12) gelagert ist. Außerdem sind erste Spannungserfassungsmittel (13) zur hochfrequenten Messung einer im Bereich des ersten Lagers (5) zwischen der Motorwelle (4) und dem Motorgehäuse (11) abfallenden ersten Welle-Gehäuse-Spannung (U<SUB>rh1</SUB>) vorgesehen. Eine mit den ersten Spannungserfassungsmitteln (13) verbundene Auswerteeinheit (21) ist zur Bestimmung eines über das erste Lager (5) fließenden elektrischen Lagerstroms (I<SUB>L1</SUB>) mittels der gemessenen ersten Welle- Gehäuse-Spannung (U<SUB>rh1</SUB>) ausgelegt.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors.
Wenn ein Elektromotor mittels eines schnellen Frequenzumrich- ters betrieben wird, können auch außerhalb der zur Stromführung vorgesehenen elektrischen Leiter insbesondere hochfrequente Ströme auftreten. So kommt es beispielsweise zu einem unerwünschten hochfrequenten Lagerstrom über die Lager des Elektromotors. Ein derartiger Lagerstrom kann auf verschiede- nen Ursachen beruhen und ist dementsprechend auch unterschiedlich ausgeprägt. Beispiele für mögliche Lagerstrom- Typen sind u.a. ein hochfrequenter Zirkularstrom, ein auf dem EDM (electrical discharge machining) -Effekt beruhender Funken¬ erosionsstrom oder ein kapazitiver Läufererdstrom. Der Lager- ström kann zu einer Beschädigung des Lagers und damit zu ei¬ ner Verkürzung der Wartungsintervalle oder sogar zum Ausfall des Elektromotors führen.
Es sind eine Anordnung und ein Verfahren zur Lagerstromüber- wachung eines Elektromotors bekannt, bei denen der Lagerstrom direkt erfasst wird. Hierzu wird zwischen das zu überwachende Lager und das Motorgehäuse eine Zusatzisolation und ein diese überbrückender Strommesszweig eingebaut. Dies ist aufwändig und führt bei einem nachträglichen Einbau zu einer langen Nachrüstzeit.
Außerdem sind beispielsweise aus der WO 2004/025811 A2, der WO 2004/025316 Al und aus der US 4,851,949 Anordnungen be¬ kannt, bei denen Spannungen und/oder Ströme an unterschiedli- chen Stellen von elektrischen Generatoren erfasst werden. Eine unmittelbare Übertragung dieser für Generatoren konzipierten Erfassungskonzepte auf einen Elektromotor ist nicht ohne weiteres möglich. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Anord¬ nung zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors anzugeben, die sich einfach realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lager¬ stromüberwachung eines Elektromotors umfasst mindestens a) eine drehbare Motorwelle, die mittels eines ersten und ei¬ nes zweiten Lagers in einem Motorgehäuse gelagert ist, b) erste Spannungserfassungsmittel zur hochfrequenten Messung einer im Bereich des ersten Lagers zwischen der Motorwelle und dem Motorgehäuse abfallenden ersten Welle-Gehäuse- Spannung, und c) eine mit den ersten Spannungserfassungsmitteln verbundene Auswerteeinheit zur Bestimmung eines über das erste Lager fließenden elektrischen Lagerstroms mittels der gemessenen ersten Welle-Gehäuse-Spannung.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch eine indi- rekte Erfassung des Lagerstroms aus. Anstelle einer aufwändig zu realisierenden direkten Strommessung kommt eine in der technischen Umsetzung deutlich einfachere Spannungsmessung zum Einsatz. Der Lagerstrom ist insbesondere in dem relevanten hochfrequenten Messbereich, der beispielsweise Frequenzen ab 10 kHz umfasst, so eng mit der erfassten Welle-Gehäuse- Spannung korreliert, dass er sich in der Auswerteeinheit ohne großen Aufwand aus dem erfassten Messwert rekonstruieren lässt .
Insbesondere ist die Auswerteeinheit zur quantitativen Erfas¬ sung des Lagerstroms anhand einer Auswertung der Steilheit und/oder der Amplitude und/oder der Abfallzeit einer Spannung ausgelegt. Bei letzterer kann es sich um eine über dem Lager abfallende Lagerspannung oder um eine über dem Lager und ei- ner Lagerisolierung abfallende Summenspannung oder um die
Welle-Gehäuse-Spannung handeln. Ebenso ist es möglich, dass das elektrische Feld über der Lagerisolierung als Maß für die Spannung ausgewertet wird. Beispielsweise wird die Ableitung der Spannung nach der Zeit ermittelt. Sie ist proportional zum Lagerstrom.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gehäuses ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche .
Günstig ist eine Variante, bei der die ersten Spannungserfas- sungsmittel eine Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung der Motorwelle umfassen. Die erste Welle-Gehäuse-Spannung und damit auch der Lagerstrom lassen sich so sehr genau erfassen.
Weiterhin kann eine Lagerisolation zwischen dem ersten Lager und dem Motorgehäuse sowie eine Sensoreinheit der ersten Spannungserfassungsmittel an einer Messstelle insbesondere zwischen der Lagerisolation und dem Motorgehäuse angeordnet sein, wobei die räumliche Hintereinanderanordnung aus der Motorwelle, dem ersten Lager, der Lagerisolation und dem Motorgehäuse insbesondere im hier relevanten hochfrequenten Mess- bereich als im Wesentlichen kapazitiver Spannungsteiler wirkt, und wobei eine Teilspannung des kapazitiven Spannungs¬ teilers in etwa proportional zur ersten Welle-Gehäuse-Spannung ist und an der Sensoreinheit abfällt. Dadurch wird eine quasi berührungslose Ermittlung des Lagerstroms möglich. Dies bedeutet, dass kein unmittelbarer mechanischer oder elektrischer Kontakt zur Motorwelle erforderlich ist, so dass sich die Integration der zur Überwachung erforderlichen Komponenten in den Elektromotor vereinfacht.
Gemäß einer anderen Variante enthält die Sensoreinheit ein
Oberflächenwellen (OFW) -Bauelement , insbesondere in Form einer OFW-Verzögerungsleitung, eines OFW-Resonators, eines OFW-FiI- ters oder einer OFW-Identifikationsmarke . Auch eine Kombina¬ tion der vorgenannten OFW-Bauelemente ist möglich. OFW-Bau- elemente sind passiv, robust und zuverlässig, haben eine ge¬ ringe Baugröße und lassen sich vielfältig zur Messgrößener¬ fassung einsetzen. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit weiterhin fernauslesbar und steht mit der Auswerteeinheit in einer Funkverbindung. Insbesondere erfolgt die Kommunikation mittels eines elektro¬ magnetischen Wellensignals. Auf diese Weise kann der Verdrah- tungsaufwand reduziert werden. Außerdem ist so in ansonsten nur schwer zugänglichen Bereichen des Elektromotors auch eine Messgrößenerfassung möglich.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Funkver- bindung unidirektional ausgebildet. Die Sensoreinheit sendet nur dann ein elektromagnetisches Wellensignal an die Auswer¬ teeinheit, wenn eine nennenswerte Teilspannung über der Sensoreinheit abfällt. Die Kommunikation verläuft nur in eine Richtung, nämlich in die der Auswerteeinheit. Insbesondere findet ein Datenaustausch außerdem ereignisgesteuert statt. Dies ist besonders effizient und reduziert den Umfang der Funk-Kommunikation. Grundsätzlich ist aber auch eine bidirektionale Funkverbindung möglich, bei der die Sensoreinheit auf ein Abfragesignal der Auswerteeinheit mit einem Antwortsignal reagiert.
Günstig ist weiterhin eine Variante, bei der die Sensorein¬ heit autark ist und die Energie zu ihrem Betrieb aus dem E- lektromotor, insbesondere aus dem kapazitiven Spannungstei- ler, entnimmt. Dies vermeidet eine mit Wartungsaufwand ver¬ bundene Energieversorgung per Batterie. Ebenso sind eine ex¬ terne Energieversorgungseinheit sowie Zuleitungen für die E- nergieeinspeisung entbehrlich. Dadurch erhöht sich die Einsatz-Flexibilität erheblich, und der Realisierungsaufwand sinkt.
Weiterhin ist es günstig, wenn zweite Spannungserfassungsmit- tel zur hochfrequenten Messung einer im Bereich des zweiten Lagers zwischen der Motorwelle und dem Motorgehäuse abfallen- den zweiten Welle-Gehäuse-Spannung, und insbesondere dritte Spannungserfassungsmittel zur hochfrequenten Messung einer zwischen einem insbesondere künstlichen Sternpunkt eines Ständerwicklungssystems und dem Motorgehäuse abfallenden Sternpunkt-Gehäuse-Spannung vorgesehen sind. Als Bezugspunkt der dritten Spannungserfassung kann neben dem Sternpunkt auch das Motorgehäuse verwendet werden. Insgesamt liegen aufgrund der zweiten und dritten Spannungserfassung mehr Informationen zur Lagerstromüberwachung vor.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit ausgelegt zur Bestimmung eines Typs des Lagerstroms anhand einer Polarität der ersten und zweiten Welle-Gehäuse- Spannung sowie der Sternpunkt-Gehäuse-Spannung. Die Informationen über die aufgetretenen Typen und über den Umfang des Lagerstroms lassen sich mit Vorteil zur Zustandsdiagnose des Elektromotors und der daraus abgeleiteten Wartungsplanung oder Lebensdauerprognose verwenden.
Weiterhin können Kompensationsmittel vorgesehen sein, die mit der Auswerteeinheit und mit mindestens einem Element der durch die Motorwelle und das Motorgehäuse gebildeten Gruppe verbunden sind, und die zur Kompensation des bestimmten La- gerstroms ausgelegt sind. Eine erfolgreiche (Teil-) Kompensa¬ tion kann erheblich zu einer Verlängerung der Wartungsintervalle und der Lebensdauer beitragen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfah- ren zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors anzugeben, das sich einfach realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den von Anspruch 11 abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen bieten im Wesentlichen die gleichen Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung und ihren Varianten beschrie- ben worden sind. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur La¬ gerstromüberwachung mit indirekter Erfassung,
FIG 2 und 3 einen ermittelten Zeitverlauf für einen Lagerstrom bei direkter bzw. indirekter Erfassung,
FIG 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Lagerstromüberwachung mit indirekter Erfassung und fernauslesbarer Sensoreinheit,
FIG 5 ein für hohe Frequenzen geltendes elektrisches
Ersatzschaltbild der Umgebung des überwachenden Lagers,
FIG 6 bis 8 Ausführungsbeispiele der fernauslesbaren Sensor- einheit gemäß FIG 4 auf OFW-Basis und
FIG 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Lagerstromüberwachung mit zusätzlicher Erfassung einer Sternpunkt-Gehäuse-Spannung und mit einer Kompensationseinheit.
Einander entsprechende Teile sind in FIG 1 bis 9 mit densel¬ ben Bezugszeichen versehen.
In FIG 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung 1 zur
Lagerstromüberwachung eines nur schematisch und ausschnittsweise dargestellten Elektromotors 2 mit einer um eine Drehachse 3 drehbar gelagerten Motorwelle 4 gezeigt. Die Lagerung erfolgt mittels eines ersten und zweiten Lagers 5 bzw. 6, die jeweils einen inneren und äußeren Lagerring 7 bzw. 8 sowie dazwischen gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Wälzkörper 9 umfassen. Zwischen den Wälzkörpern 9 und den La- gerringen 7 und 8 befindet sich ein dünner, üblicherweise e- lektrisch isolierender Schmiermittelfilm 10.
Die beiden inneren Lagerringe 7 sind kraftschlüssig auf der Motorwelle 4 angebracht. Die beiden äußeren Lagerringe 8 sind kraftschlüssig jeweils an einem von zwei Lagerschilden 11 und 12 angeordnet. Alternativ kann die Montage auch direkt an ei¬ nem nicht näher gezeigten Motorgehäuse erfolgen. Im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß FIG 1 und auch im FoI- genden werden die Lagerschilde 11 und 12 als Bestandteile des Motorgehäuses aufgefasst. Optional kann zwischen den äußeren Lagerringen 8 und den Lagerschilden 11 oder 12 auch eine Lagerisolation vorgesehen sein.
Im Bereich beider Lager 5 und 6 sind jeweils Spannungserfas- sungsmittel 13 bzw. 14 zur hochfrequenten Erfassung einer im Bereich des jeweiligen Lagers 5 bzw. 6 zwischen der Motorwelle 4 und dem Lagerschild 11 bzw. 12 abfallenden ersten bzw. zweiten Welle-Gehäuse-Spannung Urhi bzw. Urh2 vorgesehen. Die Spannungserfassungsmittel 13 und 14 umfassen jeweils eine an der Motorwelle 4 angeordnete Kontaktbürste 15 bzw. 16, einen am jeweiligen Lagerschild 11 bzw. 12 vorgesehenen elektrischen Anschluss 17 bzw. 18 sowie einen zwischen die Kontakt¬ bürste 15 bzw. 16 und den elektrischen Anschluss 17 bzw. 18 geschalteten Spannungsmesser 19 bzw. 20. Beide Spannungsmesser 19 und 20 sind elektrisch mit einer Auswerteeinheit 21 verbunden .
Grundsätzlich ist es möglich, dass nur an einem der beiden Lager 5 und 6 Spannungserfassungsmittel 13 bzw. 14 vorgesehen sind.
Im Folgenden wird auch unter Bezugnahme auf FIG 2 und 3 die Wirkungsweise der Anordnung 1 zur Lagerstromüberwachung näher beschrieben.
Insbesondere, wenn der Elektromotor 2 mittels eines schnellen Frequenzumrichters betrieben wird, können unerwünschte hoch- frequente Ströme, wie ein über das Lager 5 oder 6 fließender Lagerstrom lLi bzw. IL2 entstehen. Mögliche Lagerstrom-Typen sind ein hochfrequenter Zirkularstrom, ein Funkenerosionsstrom (EDM-Effekt) und ein kapazitiver Läufererdstrom. Beson- ders schädlich ist der Funkenerosionsstrom, bei dem ein
Lichtbogen zwischen den Wälzkörpern 9 und den Lagerringen 7 oder 8 entsteht. Dies hat zur Folge, dass der Schmiermittel¬ film 10 lokal verbrennt und Beschädigungen in den Wälzkörpern 9 und den Lagerringen 7 und 8 hervorgerufen werden können. Dadurch kann eine Verkürzung der Wartungsintervalle oder sogar der Lebensdauer des Elektromotors 2 resultieren.
Die Lagerströme ILi und IL2 weisen sehr hochfrequente Fre¬ quenzanteile auf, die in einem Frequenzbereich von über 10 kHz liegen und sich sogar bis in den GHz-Bereich erstrecken können. Elektrisch isolierende Zwischenschichten, wie beispielsweise der Schmiermittelfilm 10, unterbinden so hochfrequente Lagerströme ILi und IL2 nicht wirksam. Es kommt zu ka¬ pazitiven Überkopplungen mit elektrischen Verschiebeströmen.
Die Anordnung 1 dient zur Überwachung der Lagerströme ILi und IL2 • Im Unterschied zu den bekannten Ausführungsformen er¬ folgt dies jedoch nicht direkt mittels einer Strommessung, sondern indirekt mittels einer Spannungsmessung, insbesondere mittels einer Erfassung der beiden Welle-Gehäuse-Spannungen
Urhi und Urh2 • Dies ist erheblich einfacher und erfordert einen deutlich geringeren konstruktiven Eingriff in den Elektromotor 2. Es sind lediglich die Kontaktbürsten 15 und 16 anzubringen sowie die elektrischen Anschlüsse 17 und 18 vorzuse- hen . Dagegen kann auf die bei einer direkten Strommessung erforderliche Zusatzisolation mit einem überbrückenden Strommesszweig verzichtet werden.
In der Auswerteeinheit 21 werden die von den Spannungsmessern 19 und 20 erfassten Messgrößen bewertet und in die jeweils korrespondierenden Messwerte für die Lagerströme ILi und IL2 umgerechnet. Dies ist möglich, da zwischen den Welle-Gehäuse- Spannungen Urhi und Urh2 einerseits und den Lagerströmen ILi bzw. IL2 anderseits auch in dem hochfrequenten Messbereich ein enger Zusammenhang besteht. Die jeweilige Welle-Gehäuse- Spannung Urhi oder Urh2 baut sich zunächst solange auf, bis es zu einem Funkenüberschlag mit einem entsprechenden Stromfluss kommt. Mit dem Funkenüberschlag und dem resultierenden Strom¬ fluss bricht die Welle-Gehäuse-Spannung Urhi oder Urh2 schlag¬ artig zusammen. Sowohl die zeitlichen Spannungsverläufe als auch die zugehörigen Stromverläufe sind gekennzeichnet durch eine Abfolge von sehr kurzen Impulsen. Die durch den genann- ten Spannungsaufbau bedingten Anstiegszeiten liegen im Bereich weniger μs . Die durch den Funkenüberschlag bedingten abfallenden Flanken sind dagegen steiler. Es ergeben sich Abfallzeiten im Bereich zwischen 1 ns und 100 ns . Typische Werte liegen bei einigen 1 ns bis einigen 10 ns .
Trotz der mit erheblich geringerem technischen Aufwand nur indirekt durchgeführten Erfassung der Lagerströme ILi und IL2 sind sehr genaue Messergebnisse erzielbar. Dies geht aus ei¬ nem FIG 2 und 3 entnehmbaren Vergleich von Messresultaten ei- ner direkten bzw. indirekten Erfassung des Lagerstroms ILi hervor. In FIG 2 ist über der Zeit t ein direkt erfasster Verlauf des Lagerstroms ILi dargestellt, wohingegen in FIG 3 das Ergebnis der indirekten Erfassung mittels der Anordnung 1 gezeigt ist. Die Ergebnisse weisen eine hochgradige Überein- Stimmung auf.
In FIG 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung
22 zur Lagerstromüberwachung dargestellt. Gezeigt wird bei¬ spielhaft nur eine Überwachung des Lagerstrom ILi des linken Lagers 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem äu¬ ßeren Lagerring 8 und dem Lagerschild 11 eine Lagerisolation
23 vorgesehen, die sich über den gesamten Umfang erstreckt. Als Spannungserfassungsmittel enthält die Anordnung 22 eine fernauslesbare Sensoreinheit 24, die an einer lokalen Mess- stelle zwischen der Lagerisolation 23 und dem Lagerschild 11 angeordnet ist. Das Lagerschild 11 weist zur Aufnahme der Sensoreinheit 24 eine Ausnehmung auf. Die Sensoreinheit 24 hat vergleichsweise geringe geometrische Abmessungen und er- streckt sich insbesondere nicht über den kompletten Umfang. Die Sensoreinheit 24 umfasst eine Antenne 25, die mit einer Antenne 26 einer Auswerteeinheit 27 in einer Funkverbindung 28 steht.
Grundsätzlich kann die Sensoreinheit 24, ebenso wie die Span- nungserfassungsmittel 13 und 14 der Anordnung 1 gemäß FIG 1, auf einer dem Innenraum des Elektromotors 2 oder auch auf einer dem Außenraum zugewandten Seite des Lagerschilds 11 ange- ordnet sein. Beim Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4 erfolgt die Platzierung an der dem Innenraum zugewandten Seite. Hinsichtlich der Auswerteeinheit 27 ist es ausreichend, wenn die An¬ tenne 26 im oder am Innenraum angeordnet ist. Die übrige Aus¬ werteeinheit 27 befindet sich dagegen außerhalb.
Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Anordnung 22 näher beschrieben .
Über der Sensoreinheit 24 fällt eine Sensor-Spannung Us ab, die im Wesentlichen ein proportionaler Anteil der ersten Welle-Gehäuse-Spannung Urhi ist. Die in Richtung des Stromflusses des Lagerstroms ILi räumlich hintereinander angeordneten Einzelkomponenten, nämlich Motorwelle 4, Lager 5, Lagerisolation 23 und Lagerschild 11 wirken im einschlägigen hochfrequenten Messbereich im Wesentlichen als kapazitiver Spannungsteiler 29, der in der Ersatzschaltbilddarstellung gemäß FIG 5 gezeigt ist. Bei den genannten hohen Frequenzen sind praktisch ausschließlich die kapazitiven Anteile maßgeblich, wohingegen die bei niedrigeren Frequenzen ebenfalls zu berücksichtigen- den resistiven und induktiven Anteile vernachlässigt werden können .
Der kapazitive Spannungsteiler 29 enthält eine Lager-Kapazität 30, die in Serie zu einer Parallelschaltung einer Lager- isolations-Kapazität 31 und einer Serienschaltung dreier Ka¬ pazitäten geschaltet ist. Die Serienschaltung der drei Kapazitäten umfasst eine Lager-Sensor-Kapazität 32, eine Sensor- Kapazität 33 sowie eine Sensor-Gehäuse-Kapazität 34. Die La- ger-Sensor-Kapazität 32 und die Sensor-Gehäuse-Kapazität 34 fallen gegenüber der Sensor-Kapazität 33 weniger ins Gewicht, so dass der vorstehend bereits genannte in etwa proportionale Zusammenhang zwischen der Sensor-Spannung Us und der ersten Welle-Gehäuse-Spannung Urhi gegeben ist.
In der Sensoreinheit 24 wird eine Messgröße für die Sensor- Spannung Us ermittelt und über die Funkverbindung 28 als elektromagnetisches Auslesesignal SA an die Auswerteeinheit 27 gesendet. Abgesehen von den zu berücksichtigenden spezifischen Erfassungseigenschaften der Sensoreinheit 24 erfolgt dort die weitere Verarbeitung im Wesentlichen wie bereits im Zusammenhang mit der Anordnung 1 gemäß FIG 1 beschrieben.
Die Sensoreinheit 24 kann auf Basis von Oberflächenwellen (OFW) -Bauelementen realisiert sein. Ausführungsbeispiele hierzu sind in FIG 6 bis 8 gezeigt.
Derartige OFW-basierte Identifizierungs- und/oder Sensorein- heiten sind beispielsweise aus der DE 44 13 211 C2 bekannt.
Bei OFW-Bauelementen werden akustische Wellen eingesetzt, die sich an der Oberfläche oder zumindest im oberflächennahen Bereich eines piezoelektrischen Substrats ausbreiten. Die akustischen Oberflächenwellen lassen sich mittels elektrischer Signale generieren, die in einen an der Oberfläche des piezo¬ elektrischen Substrats vorgesehenen Interdigitalwandler eingespeist werden. Der Interdigitalwandler kann mit einer Antenne elektrisch verbunden sein, so dass letztendlich eine Konvertierung eines elektromagnetischen Wellensignals (= Funk-Welle) in die akustische Oberflächenwelle erreicht wird. Dieser Vorgang ist reversibel.
Anhand der akustischen Oberflächenwellen kann auf unterschiedliche Weise eine Messgrößenerfassung erfolgen. Die OFW- basierten Identifizierungs- und/oder Sensoreinheiten arbeiten dabei rein passiv. Es ist also keine Energieversorgung mittels einer Batterie oder eines gesonderten Energieversorgungsanschlusses vorhanden. In FIG 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer OFW-Sensor- einheit 35 gezeigt, die eine doppelte OFW-Verzögerungsleitung umfasst. Die Antenne 25 ist an einen ersten Interdigitalwand- ler 36 angeschlossen, der in etwa mittig auf einem piezoelek- trischen Substrat 37 platziert ist. Zu beiden Seiten schließt sich jeweils eine OFW-Verzögerungsleitung an, wobei unterschiedliche OFW-Laufzeiten vorgesehen sind. Die beiden OFW- Verzögerungsleitungen sind jeweils mit einem weiteren Inter- digitalwandler 38 bzw. 39 abgeschlossen, der elektrisch an ein Sensorelement 40 bzw. 41 angeschlossen ist. Das Sensorelement 40 ist E-FeId- bzw. spannungssensitiv. Sein Impedanzwert verändert sich also in Abhängigkeit von der anstehenden Sensor-Spannung Us . Mit dem Impedanzwert des Sensorelements 40 ändert sich auch das Reflexionsverhalten des Interdigital- wandlers 38, so dass der reflektierten akustischen Oberflächenwelle eine Information über die zu detektierende Sen¬ sor-Spannung Us aufgeprägt wird.
Das zweite Sensorelement 41 kann eine nicht näher bezeichnete weitgehend beliebige andere Größe, beispielsweise eine Umge¬ bungstemperatur, erfassen. Damit lässt sich eine Kompensation von Umgebungseinflüssen vornehmen.
Das Sensorelement 40 oder 41 kann beispielsweise als resisti- ves Element, als Hall-Element oder als herkömmlicher Strom-/Spannungswandler ausgebildet sein.
In FIG 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer OFW-Sen- soreinheit 42 gezeigt. Sie umfasst nur eine OFW-Verzögerungs- leitung, die anstelle eines Interdigitalwandlers mit Reflek¬ toren 43 abgeschlossen ist. Im Bereich einer Ausbreitungsstrecke der akustischen Oberflächenwellen sind Elektroden 44 der Sensor-Kapazität 33 vorgesehen. Damit liegt die zu detek¬ tierende Sensor-Spannung Us im Ausbreitungsbereich der akus- tischen Oberflächenwellen an, wodurch eine unmittelbare Beeinflussung erfolgt. Das vom Interdigitalwandler 36 zurückgewandelte und über die Antenne 25 abgestrahlte elektromagne- tische Ausgangssignal SA enthält somit auch eine Information über die zu erfassende Sensor-Spannung Us .
Im Ausführungsbeispiel sind die Reflektoren 43 mit einheitli- chem Abstand zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe Reflektivität für eine bestimmte Wellenlänge. Grundsätzlich können die einzelnen Reflektoren 43 jedoch auch mit sehr unterschiedlichem Abstand zueinander angeordnet sein, so dass jeder Reflektor 43 einzeln eine Reflexion her- vorruft. Der zeitliche Abstand dieser Einzelreflexionen ist dann typisch für diese OFW-Sensoreinheit 42. Das zurückgesendete elektromagnetische Ausgangssignal SA enthält somit auch eine Identifizierungsinformation vergleichbar einem Strichcode .
Die OFW-Sensoreinheiten 35 und 42 reagieren auf ein von der Auswerteeinheit 27 gesendetes Abfrage- oder Eingangssignal SE mit dem zurückgesendeten Ausgangssignal SA. In diesem Fall ist die Funkverbindung 28 zur Auswerteeinheit 27 also bidi- rektional ausgebildet.
Es gibt jedoch auch OFW-Sensoreinheiten, die ohne ein derartiges Abfragesignal SE auskommen. Beispiele hierfür sind aus der EP 0 960 410 Bl sowie aus der WO 99/34168 Al bekannt. Derartige OFW-Sensoreinheiten senden selbsttätig - also ohne vorherige Abfrage - ein elektromagnetisches Ausgangssignal SA an die Auswerteeinheit 27, sobald sie ein Ereignis, zu dessen Erfassung sie bestimmt sind, detektieren.
In FIG 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen autarken OFW-Sensoreinheit 45 gezeigt. Die Sensor-Kapazität 33 ist über eine Lade-Kapazität 46 und ein Element 47 mit nichtline¬ arer Kennlinie an eine Speiseimpedanz 48 angeschlossen. Letztere steht in elektrischer Verbindung mit dem Interdigital- wandler 36 des OFW-Bauelements, das im Ausführungsbeispiel gemäß FIG 8 sehr einfach aufgebaut ist. Grundsätzlich kann auch ein Aufbau vergleichbar dem von FIG 7 vorgesehen sein. Das Element 47 mit nichtlinearer Kennlinie kann eine Funken¬ strecke oder eine im Sperr-Durchbruch arbeitende Diode, wie beispielsweise eine Varaktor-Diode, eine Avalanche-Diode oder eine Trigger-Diode sein. Ebenso ist eine Ausführungsform mit einer oder mehrerer schnelle Schottky-Diode (n) möglich.
Die Spannungsimpulse der Sensor-Spannung Us laden die Lade- Kapazität 46 so lange auf, bis es zu einem Überschlag im Ele¬ ment 47 kommt, so dass über die Speiseimpedanz 48 und den In- terdigitalwandler 36 eine akustische Oberflächenwelle sowie an der Antenne 25 das elektromagnetische Ausgangssignal SA erzeugt werden.
Die Lade-Kapazität 46 führt eine gewisse Integration der zu erfassenden Sensor-Spannung Us durch. Je nach Auslegung der einzelnen Komponenten der OFW-Sensoreinheit 45 kann pro Spannungsimpuls der Sensor-Spannung Us ein elektromagnetisches Ausgangssignal SA ausgesendet werden. Es ist aber auch mög¬ lich, dass dies erst nach einer kritischen Anhäufung von Spannungsimpulsen erfolgt. Bei einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform sind die Lade-Kapazität 46 und das Element 47 weggelassen, so dass die Sensor-Kapazität 33 direkt oder mit¬ tels der Speiseimpedanz 48 an den Interdigitalwandler 36 angeschlossen ist.
Bei der OFW-Sensoreinheit 45 wird sowohl die eigentliche Messinformation als auch die zum Betrieb erforderliche Energie der zu überwachenden Umgebung, insbesondere also dem kapazitiven Spannungsteiler 29, entnommen.
In FIG 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung 49 zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors 2 gezeigt. Die Anordnung 49 umfasst außer den beiden in Zusammenhang mit der Anordnung 1 bereits beschriebenen Spannungserfassungsmit- teln 13 und 14 dritte Spannungserfassungsmittel 50 zur hoch¬ frequenten Messung einer zwischen einem Sternpunkt 51 eines Ständerwicklungssystems 52 und einem Motorgehäuse 53 abfal¬ lenden Sternpunkt-Gehäuse-Spannung Unh • Das nur schematisch angedeutete Ständerwicklungssystem 52 umfasst drei Wicklungs¬ stränge für die drei Phasenleiter Ll, L2 und L3. Diese drei Wicklungsstränge sind mittels hochohmiger Widerstände 54 zu dem Sternpunkt 51 zusammengeführt. Letzterer ist nur zum Zwe¬ cke der Messwerterfassung erzeugt und kann deswegen auch als „künstlich" bezeichnet werden. Die hochohmigen Widerstände 54 nehmen im Ausführungsbeispiel jeweils einen Wert von 10 MΩ an. Als Bezugspunkt der Spannungsmessung kann entweder der Sternpunkt 51 oder das Motorgehäuse 53 dienen.
Die dritten Spannungserfassungsmittel 50 enthalten analog zu den Spannungserfassungsmitteln 13 und 14 einen Spannungsmesser 55 zur Erfassung der Sternpunkt-Gehäuse-Spannung Unh •
Die Spannungsmesser 19, 20 und 55 sind elektrisch an eine Auswerteeinheit 56 angeschlossen. Letztere ist außer zur be¬ reits beschriebenen Ermittlung der Lagerströme ILi und IL2 auch zu einer Auswertung der Polaritäten der erfassten Welle- Gehäuse-Spannung Urhi und Urh2 sowie der Sternpunkt-Gehäuse- Spannung Unh ausgelegt. Anhand dieser zusätzlichen Polari¬ tätsinformation wird in der Auswerteeinheit 56 der Typ der Lagerströme ILi und IL2 ermittelt. Dabei wird das in der fol¬ genden Tabelle wiedergegebene Bewertungsschema zugrunde ge¬ legt :
Figure imgf000017_0001
Die so ermittelte Information über den Typ der Lagerströme ILI und IL2 kann entweder angezeigt oder einem übergeordneten Monitoring-System zur Verfügung gestellt oder zur Einleitung spezifischer Gegenmaßnahmen herangezogen werden.
Zur Umsetzung der zuletzt genannten Option ist bei der Anordnung 49 eine Kompensationseinheit 57 vorgesehen, die an die Auswerteeinheit 56 angeschlossen ist. Grundsätzlich können beide Einheiten 56 und 57 auch als eine gemeinsame Einheit ausgebildet sein.
Je nach detektiertem Typ der Lagerströme ILi und IL2 werden in der Kompensationseinheit 57 die dann erforderlichen Kompensa¬ tionsschritte eingeleitet. Diese können beispielsweise in ei- ner Anpassung der Erdungsimpedanz des Motorgehäuses 53 oder des nicht dargestellten Motorrahmens oder des ebenfalls nicht dargestellten Läufers bestehen. Mittels dieser Maßnahmen kann eine zumindest teilweise wechselseitige Kompensation ver¬ schiedener Typen Lagerstrom-Typen erreicht werden. Alternativ oder ergänzend ist ein Anlegen einer Kompensationsspannung an einer geeigneten Stelle des Elektromotors 2, beispielsweise an der Motorwelle 4, möglich.
Die genannten möglichen Kompensationsmaßnahmen sind in FIG 9 durch die schematisch eingetragenen Wirkverbindungen zwischen der Kompensationseinheit 57 und dem Motorgehäuse 53 bzw. der Motorwelle 4 angedeutet.
Der Erfolg der eingeleiteten Kompensationsmaßnahmen lässt sich anhand der Auswirkung auf den kontinuierlich mit erfass- ten Lagerstrom lLi oder IL2 beurteilen. Bei Bedarf ist eine NachJustierung problemlos möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors (2) umfassend mindestens a) eine drehbare Motorwelle (4), die mittels eines ersten und eines zweiten Lagers (5, 6) in einem Motorgehäuse (11, 12; 53) gelagert ist, b) erste Spannungserfassungsmittel (13; 24) zur hochfrequen¬ ten Messung einer im Bereich des ersten Lagers (5) zwi- sehen der Motorwelle (4) und dem Motorgehäuse (11; 53) ab¬ fallenden ersten Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) , und c) eine mit den ersten Spannungserfassungsmitteln (13; 24) verbundene Auswerteeinheit (21; 27; 56) zur Bestimmung ei¬ nes über das erste Lager (5) fließenden elektrischen La- gerstroms (ILI) mittels der gemessenen ersten Welle-Gehäu¬ se-Spannung (Urhl) •
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass die ersten Spannungserfassungsmittel (13) eine Kontaktbürste (15) zur elektrischen Kontaktierung der Motor¬ welle (4) umfassen.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine Lagerisolation (23) zwischen dem ersten La- ger (5) und dem Motorgehäuse (11) sowie eine Sensoreinheit
(24; 35; 42; 45) der ersten Spannungserfassungsmittel an ei¬ ner Messstelle insbesondere zwischen der Lagerisolation (23) und dem Motorgehäuse (11) angeordnet ist, wobei die räumliche Hintereinanderanordnung aus der Motorwelle (4), dem ersten Lager (5) , der Lagerisolation (23) und dem Motorgehäuse (11) als kapazitiver Spannungsteiler (29) wirkt, und wobei eine Teilspannung (Us) des kapazitiven Spannungsteilers (29) pro¬ portional zur ersten Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) ist und an der Sensoreinheit (24; 35; 42; 45) abfällt.
4 . Anordnung nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , das s die Sensoreinheit ( 35 ; 42 ; 45 ) ein Oberflächen¬ wellen-Bauelement , insbesondere in Form einer OFW-Verz öge- rungsleitung, eines OFW-Resonators, eines OFW-Filters oder einer OFW-Identifikationsmarke, enthält.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, dass die Sensoreinheit (24; 35; 42; 45) fernauslesbar ist und mit der Auswerteeinheit (27) in einer Funkverbindung (28) steht.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich- net, dass die Funkverbindung (28) unidirektional ausgebil¬ det ist.
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Sensoreinheit (45) autark ist und die Ener- gie zu ihrem Betrieb aus dem Elektromotor (2), insbesondere aus dem kapazitiven Spannungsteiler (29), entnimmt.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass zweite Spannungserfassungsmittel (14) zur hoch- frequenten Messung einer im Bereich des zweiten Lagers (6) zwischen der Motorwelle (4) und dem Motorgehäuse (12; 53) ab¬ fallenden zweiten Welle-Gehäuse-Spannung (Urh2) , und insbeson¬ dere dritte Spannungserfassungsmittel (50) zur hochfrequenten Messung einer zwischen einem Sternpunkt (51) eines Ständer- wicklungssystems (52) und dem Motorgehäuse (53) abfallenden Sternpunkt-Gehäuse-Spannung (Unh) vorgesehen sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Auswerteeinheit (56) ausgelegt ist zur Be- Stimmung eines Typs des Lagerstroms (ILi, ILΣ) anhand einer
Polarität der ersten und zweiten Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi, Urh2) sowie der Sternpunkt-Gehäuse-Spannung (Unh) •
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass Kompensationsmittel (57) vorgesehen sind, die mit der Auswerteeinheit (56) und mit mindestens einem Element der durch die Motorwelle (4) und das Motorgehäuse (53) gebil- deten Gruppe verbunden sind, und die zur Kompensation des be¬ stimmten Lagerstroms (ILi, IL∑) ausgelegt sind.
11. Verfahren zur Lagerstromüberwachung eines Elektromotors (2) mit einer drehbaren Motorwelle (4), die mittels eines ersten und eines zweiten Lagers (5, 6) in einem Motorgehäuse (11, 12; 53) gelagert ist, bei dem mindestens a) eine im Bereich des ersten Lagers (5) zwischen der Motor¬ welle (4) und dem Motorgehäuse (11; 53) abfallende erste Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) hochfrequent gemessen wird, und b) aus der gemessenen ersten Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) ein über das erste Lager fließender elektrischer Lagerstrom
(ILI) bestimmt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass die erste Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) mittels einer die Motorwelle (4) elektrisch kontaktierenden Kontakt¬ bürste (15) gemessen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass die erste Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi) mittels einer an einem kapazitiven Spannungsteiler (29) abgreifbaren Teilspannung (Us) bestimmt wird, wobei der kapazitive Span- nungsteiler (29) durch eine räumliche Hintereinanderanordnung der Motorwelle (4), des ersten Lagers (5), einer Lagerisola¬ tion (23) und dem Motorgehäuse (11) gebildet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich- net, dass die Teilspannung (Us) mittels einer fernauslesba- ren Sensoreinheit (24; 35; 42; 45) erfasst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Sensoreinheit (45) aus dem Elektromotor (2), insbesondere aus dem kapazitiven Spannungsteiler (29), mit Energie zu ihrem Betrieb versorgt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine im Bereich des zweiten Lagers (6) zwischen der Motorwelle (4) und dem Motorgehäuse (12; 53) abfallende zweite Welle-Gehäuse-Spannung (Urh2) und insbesondere eine zwischen einem Sternpunkt (51) eines Ständerwicklungssystems (52) und dem Motorgehäuse (53) abfallende Sternpunkt-Gehäuse- Spannung (Unh) hochfrequent gemessen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich- net , dass ein Typ des Lagerstroms (ILi, IL∑) anhand einer
Polarität der ersten und zweiten Welle-Gehäuse-Spannung (Urhi, Urh2) sowie der Sternpunkt-Gehäuse-Spannung (Unh) bestimmt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass der bestimmte Lagerstrom (ILi, IL∑) kompensiert wird.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008106910A1 (de) * 2007-03-08 2008-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische maschine und verfahren zum messen des an einem beweglichen element einer elektrischen maschine anliegenden potentials
WO2009071656A1 (de) * 2007-12-07 2009-06-11 Alstom Technology Ltd Verfahren zur überwachung des wellenstromes und/oder der isolation der welle von elektromaschinen sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2010010081A1 (de) 2008-07-25 2010-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zur lagerstromüberwachung einer elektrischen maschine
WO2013013739A1 (de) * 2011-07-27 2013-01-31 Voith Patent Gmbh Überwachungsvorrichtung für eine doppelgespeiste asynchronmaschine
US10138872B2 (en) 2016-09-20 2018-11-27 General Electric Company System and method for detecting ground brush lifting
WO2019020473A1 (de) * 2017-07-24 2019-01-31 Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh Vorrichtung zur bestimmung des zustands eines mechanischen bauteils, verwendung eines messgeräts, system, verfahren zur bestimmung des zustands eines mechanischen bauteils
EP3832858A1 (de) * 2019-12-02 2021-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einer elektrischen rotierenden maschine
CN113960470A (zh) * 2021-08-24 2022-01-21 北京金风慧能技术有限公司 发电机轴电流的检测方法及装置
US11569712B2 (en) 2021-04-05 2023-01-31 General Electric Renovables Espana, S.L. System and method for detecting bearing insulation and ground brush health in a generator
CN118150461A (zh) * 2024-02-29 2024-06-07 哈尔滨工业大学 一种新能源汽车电机轴承电腐蚀的试验平台及其方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011107110A1 (de) 2010-03-01 2011-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur frühzeitigen erkennung der entstehung von schäden in einem lager
EP2532079A1 (de) 2010-05-11 2012-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und verfahren zur messung von strömen in einem lager
WO2015043619A1 (de) 2013-09-24 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur zustandsüberwachung eines eine elektrische antriebseinheit umfassenden antriebssystems
FR3049713B1 (fr) 2016-04-05 2021-02-19 Siemens Energy Inc Systeme actif de mise a la terre d'un arbre avec analyse diagnostic d'une forme d'onde
DE102017109049A1 (de) * 2017-04-27 2018-10-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur Kompensation von Wellenspannung und Lagerströmen durch kapazitive Gegenkopplung
EP3839531A1 (de) 2019-12-16 2021-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur erfassung eines hochfrequenten ereignissignals in einer elektrischen rotierenden maschine
DE102021109375A1 (de) 2021-04-14 2022-10-20 Ziehl-Abegg Se Verfahren zur elektrischen Detektion eines Schadensereignisses sowie zugehöriger Elektromotor
DE102023126766A1 (de) * 2023-09-29 2025-04-03 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Zustandsgröße eines Motorlagers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271678A1 (de) * 1986-11-19 1988-06-22 BBC Brown Boveri AG Anordnung zum Reduzieren der Wellenspannungen an dynamoelektrischen Maschinen
DE10025503A1 (de) * 2000-05-23 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Sensor, Sensorsystem und Verfahren zur Fernerfassung einer Meßgröße
EP1280249A1 (de) * 2001-07-27 2003-01-29 ALSTOM (Switzerland) Ltd Schutz- und Überwachungsvorrichtung für einen Generator sowie Anwendung einer solchen Schutz- und Überwachungsvorrichtung
WO2004025811A2 (de) * 2002-09-10 2004-03-25 Alstom Technology Ltd Verfahren und vorrichtung zur erfassung von bürstenfeuer und funkenerosion an elektrischen maschinen
DE20301956U1 (de) * 2003-02-07 2004-06-17 Ab Skf Vorrichtung zum Schutz eines Lagers einer Elektromaschine vor einem schädigenden Stromdurchgang

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE601012C (de) * 1934-08-06 Aeg Schutzeinrichtung fuer elektrische Maschinen
NL8103161A (nl) * 1981-06-30 1983-01-17 Skf Ind Trading & Dev Meetsysteem voor het meten van de variatie van de capacitieve impedantie van een in een huis gemonteerd lager .
US4851949A (en) * 1988-06-13 1989-07-25 Westinghouse Electric Corp. Brush bounce detection in active shaft ground system
DE4413211C2 (de) * 1994-04-15 1997-04-24 Siemens Ag Identifizierungs- und/oder Sensorsystem
EP0960410B1 (de) * 1997-02-12 2001-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung und verfahren zur erzeugung kodierter hochfrequenzsignale
WO1999034168A1 (de) * 1997-12-23 1999-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Messanordnung und verfahren zur erfassung einer messgrösse unter zuhilfenahme von prozessenergie
DE19933924A1 (de) * 1999-04-29 2000-11-02 Loher Ag Mikrosystem zur lokalen Zustandsüberwachung und Zustandsdiagnose von Maschinen, Anlagen und/oder Baugruppen, insbesondere von Antriebssystemen
US6423145B1 (en) * 2000-08-09 2002-07-23 Midwest Research Institute Dilute acid/metal salt hydrolysis of lignocellulosics
DE10149270A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Wilfried Hofmann Raumzeigerbasiertes Schaltmuster zur Minimierung der Sternpunktspannungsschwankungen bei einer an einem Gleichspannungszwischenkrreisumrichter betriebenen Drehstrommaschine
EP1537427B1 (de) * 2002-09-10 2008-08-06 Alstom Technology Ltd Vorrichtung und verfahren zur überwachung und/oder analyse von elektrischen maschinen im betrieb

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0271678A1 (de) * 1986-11-19 1988-06-22 BBC Brown Boveri AG Anordnung zum Reduzieren der Wellenspannungen an dynamoelektrischen Maschinen
DE10025503A1 (de) * 2000-05-23 2002-01-31 Bosch Gmbh Robert Sensor, Sensorsystem und Verfahren zur Fernerfassung einer Meßgröße
EP1280249A1 (de) * 2001-07-27 2003-01-29 ALSTOM (Switzerland) Ltd Schutz- und Überwachungsvorrichtung für einen Generator sowie Anwendung einer solchen Schutz- und Überwachungsvorrichtung
WO2004025811A2 (de) * 2002-09-10 2004-03-25 Alstom Technology Ltd Verfahren und vorrichtung zur erfassung von bürstenfeuer und funkenerosion an elektrischen maschinen
DE20301956U1 (de) * 2003-02-07 2004-06-17 Ab Skf Vorrichtung zum Schutz eines Lagers einer Elektromaschine vor einem schädigenden Stromdurchgang

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BUSSE D F ET AL: "AN EVALUATION OF THE ELECTRONIC SHIELDED INDUCTION MOTOR: A SOLUTION FOR ROTOR SHAFT VOLTAGE BUILDUP AND BEARING CURRENT", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 33, no. 6, November 1997 (1997-11-01), pages 1563 - 1570, XP000765729, ISSN: 0093-9994 *
MÜTZE A., BINDER A.: "Abschlussbericht Elektrische Lagerbeanspruchung bei Umrichtergespeisten Maschinen", September 2003 (2003-09-01), TU Darmstadt, pages 0 - 39, XP002404089, Retrieved from the Internet <URL:http://www.zvei.de/fileadmin/user_upload/Forschung_Bildung/Gemeinschaftsforschung/Abschlussbericht_fg_ellum.pdf> [retrieved on 20061016] *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008106910A1 (de) * 2007-03-08 2008-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische maschine und verfahren zum messen des an einem beweglichen element einer elektrischen maschine anliegenden potentials
WO2009071656A1 (de) * 2007-12-07 2009-06-11 Alstom Technology Ltd Verfahren zur überwachung des wellenstromes und/oder der isolation der welle von elektromaschinen sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
CN101910857A (zh) * 2007-12-07 2010-12-08 阿尔斯通技术有限公司 监测电动机器的轴的轴电流和/或绝缘的方法及执行该方法的装置
US8396677B2 (en) 2007-12-07 2013-03-12 Alstom Technology Ltd. Method for monitoring the shaft current and/or the insulation of the shaft of electric machines and device for performing the method
WO2010010081A1 (de) 2008-07-25 2010-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zur lagerstromüberwachung einer elektrischen maschine
DE102008035613A1 (de) 2008-07-25 2010-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zur Lagerstromüberwachung einer elektrischen Maschine
US8610591B2 (en) 2008-07-25 2013-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Method and arrangement for monitoring the bearing currents in an electrical machine
WO2013013739A1 (de) * 2011-07-27 2013-01-31 Voith Patent Gmbh Überwachungsvorrichtung für eine doppelgespeiste asynchronmaschine
US10138872B2 (en) 2016-09-20 2018-11-27 General Electric Company System and method for detecting ground brush lifting
WO2019020473A1 (de) * 2017-07-24 2019-01-31 Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh Vorrichtung zur bestimmung des zustands eines mechanischen bauteils, verwendung eines messgeräts, system, verfahren zur bestimmung des zustands eines mechanischen bauteils
CN110959108A (zh) * 2017-07-24 2020-04-03 Vdeh-应用研究院有限公司 用于确定机械构件状态的装置、测量设备的应用、用于确定机械构件状态的系统和方法
US11371910B2 (en) 2017-07-24 2022-06-28 Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh Device for determining the state of a mechanical component, use of a measuring appliance, system, and method for determining the state of a mechanical component
EP4283317A3 (de) * 2017-07-24 2023-12-06 VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH Vorrichtung, system und verfahren zur bestimmung des zustands eines mechanischen bauteils
EP3832858A1 (de) * 2019-12-02 2021-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einer elektrischen rotierenden maschine
US11569712B2 (en) 2021-04-05 2023-01-31 General Electric Renovables Espana, S.L. System and method for detecting bearing insulation and ground brush health in a generator
CN113960470A (zh) * 2021-08-24 2022-01-21 北京金风慧能技术有限公司 发电机轴电流的检测方法及装置
CN118150461A (zh) * 2024-02-29 2024-06-07 哈尔滨工业大学 一种新能源汽车电机轴承电腐蚀的试验平台及其方法

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Publication number Publication date
DE102005027670A1 (de) 2007-01-11

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