München/Oberhaching, 16. September 2021: NCTE und Gantner Instruments haben in einer Kooperation eine Messtechnik-Lösung für die berührungslose E Motorenprüfung in Echtzeit entwickelt, die auf bewährte Standardkomponenten zurückgreift (COTS – Components of the shelf).
Am Prüfplatz für Elektromotoren liefert die Lösung Messdaten für elektrische und mechanische Größen. Diese sind Spannung und Strom am DC Motor sowie Drehmoment und Drehzahl. Die Messdaten lassen sich bei Bedarf mit physikalischen Größen wie Temperatur, Vibration oder Dehnung jederzeit erweitern. Hardware und Software von Gantner Instruments erfasst die Messdaten und visualisiert den Prüfstand. Die entscheidenden Prozessgrößen Drehmoment und Drehzahl misst ein Sensor von NCTE. Die Vorteile des NCTE-Sensors: Er erfasst Drehzahl und Drehmoment berührungslos, was den Eintrag von Störgrößen durch mechanische Teile – wie diese bei konventionellen Sensoren zum Einsatz kommen – ausschließt.
Bei einer Messgenauigkeit des berührungslosen Sensors von bis zu ±0,1% und der Messtechnik von typisch ±0,01% ergibt sich eine Gesamtgenauigkeit von ungefähr ±0,1%. Die Genauigkeit in Verbindung mit den hohen Messbereichen für Drehzahl und Drehmoment ermöglichen einen schnellen ad hoc Aufbau des Prüfsystems und eine schnelle Gewinnung der Messdaten.
Drehmoment und Drehzahl an einem Prüfplatz für Elektromotoren
Ein Testaufbau besteht aus einem Elektromotor, welcher durch eine hydraulische Bremse belastet wird. Die Welle, die Motor und Bremse miteinander verbindet, ist mit dem NCTE-Sensor bestückt. Der berührungslose Sensor erfasst dabei die Änderung des Magnetfeldes und wandelt diese in ein analoges Signal für Drehzahl und Drehmoment um.
Die Bremskraft wird über eine elektrohydraulische Scheibenbremse mittels eines Dashboards eingestellt. Wird die Bremskraft erhöht, sinkt die Drehzahl. Als Reaktion darauf stellt sich ein höherer Motorstrom ein, der die Leistung des DC-Motors erhöht und die Ist-Drehzahl der Soll-Drehzahl wieder annähert.
Mit COTS-Komponenten schneller in der Entwicklung
Wenn Unternehmen Prüfstände für innovative Produkte wie Elektromotoren entwickeln, muss die Zeit vom Entwurf bis zum fertigen Prüfsystem so kurz wie möglich sein. Die seriengefertigten COTS-Elemente aus Standardkomponenten können erheblich schneller produziert und installiert werden. Die Messtechniklösung ist ohne Anpassungen sofort einsatzbereit und lässt sich einfach in den Motorenprüfstand integrieren. Mit den COTS-Lösungen sparen Anwender zudem gegenüber proprietären Systemen Kosten bei der Anfangsinvestition und während des gesamten Lebenszyklus.
