DE1223029C2

DE1223029C2 - Arrangement for measuring and controlling electrical measured values on rotating machine parts

Info

Publication number: DE1223029C2
Application number: DE1965E0029372
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Erdmann
Original assignee: Edmund Erdmann Fa
Priority date: 1965-05-24
Filing date: 1965-05-24
Publication date: 1973-05-03
Also published as: DE1223029B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Messen und Regeln elektrisch erfaßter Meßwerte eines rotierenden Maschinenteils mit einem im rotierenden Maschinenteil befindlichen, eine Wechselstrombrückenschaltung beeinflußenden Meßwertgeber und mit einer in dem zugehörigen feststehenden Maschinenteil befindlichen Meßanordnung, die mit dem Meßwertgeber induktiv verbünden ist, ferner mit einem an die Meßanordnung angeschlossenen Stellglied, das den Meßwert und damit den Zustand des rotierenden Maschinenteils auf den Sollwert bringt. The invention relates to an arrangement for measuring and regulating electrically recorded measured values a rotating machine part with an AC bridge circuit located in the rotating machine part influencing transducer and with a measuring arrangement located in the associated stationary machine part, the is inductively connected to the transducer, furthermore with a connected to the measuring arrangement Actuator that brings the measured value and thus the state of the rotating machine part to the setpoint.

Auf vielen Gebieten der Fertigungstechnik ist es erforderlich, die Temperatur von oder Drehmomente in rotierenden Maschinenteilen zu messen und zu regeln. Ein Beispiel hierfür sind die sogenannten Galetten von Textilmaschinen. Über diese Galetten laufen Kunststoffäden. In einem Bereich von etwa 100 bis 300° C müssen die Galetten auf ' einer bestimmten Temperatur gehalten werden, die von der Art der Kunststoffaser und von dem Verwendungszweck abhängig ist.In many areas of manufacturing technology it is necessary to measure the temperature or torques to measure and control in rotating machine parts. One example of this are the so-called godets of textile machines. Plastic threads run over these godets. In a range from about 100 to 300 ° C, the godets must be kept at a certain temperature depending on the type of Plastic fiber and depends on the intended use.

Gemäß dem Stand der Technik wird die Temperatur solcher Galetten elektrisch gemessen. Ein temperaturabhängiger Widerstand wird in eine Bohrung in der Galette eingesetzt. Die Größe des Widerstandes wird als Maß für die Temperatur der Galette benützt. Der Widerstand dreht sich mit der Galette. Zur Widerstandsmessung benötigt man eine Spannung, die über Schleifringe zugeführt werden muß. Diese Schleifringe haben Übergangswiderstände, die sich im Laufe der Zeit verändern können. Sie erfordem einen genauen Lauf des rotierenden Maschinenteils und eine sorgfältige Pflege, da sie sonst ihren Übergangswiderstand in unüberblickbarem Maße verändern, so daß die Messung unbrauchbar wird. Der temperaturabhängige Widerstand ist an eine Brücke in einem feststehenden Maschinenteil angeschlossen. Die Schwierigkeiten, die sich bei dieser Anordnung ergeben, sind also durch die galvanische und mechanische Verbindung zwischen dem rotierenden und dem feststehenden Maschinenteil durch die Schleifringe bedingt.According to the prior art, the temperature of such godets is measured electrically. A temperature dependent Resistance is inserted into a hole in the godet. The size of the resistance is used as a measure of the temperature of the godet. The resistance rotates with the galette. To measure resistance you need a voltage that has to be supplied via slip rings. These slip rings have contact resistances that can change over time. You require a precise run of the rotating machine part and careful maintenance, otherwise your Change contact resistance to an incalculable extent, so that the measurement becomes unusable. The temperature-dependent resistor is connected to a bridge in a fixed machine part. The difficulties that arise with this arrangement are therefore due to the galvanic and mechanical connection between the rotating and the stationary machine part the slip rings conditionally.

Bekannt ist eine Anordnung zum Überlastschutz für die Läuferwicklungen von Elektromaschinen, bei dem ein von der Temperatur der Läuferwicklung abhängiger Strom vom Läufer induktiv auf ein feststehendes Maschinenteil übertragen wird (deutsche Patentschrift 1151194). Es handelt sich hierbei um eine Grenzwertsteuerung. Erreicht die Temperatur im Läufer den maximal zulässigen Wert, dann wirdAn arrangement for overload protection for the rotor windings of electrical machines is known a current dependent on the temperature of the rotor winding from the rotor inductively to a fixed one Machine part is transferred (German Patent 1151194). This is a limit value control. If the temperature in the rotor reaches the maximum permissible value, then

ein Warnsignal ausgelöst. Die induktive Übertragung des temperaturabhängigen Stromes vom Läufer auf ein feststehendes Maschinenteil ist mit Meßfehlern behaftet, da die Verluste des Übertragers, seine Streuung usw. in die Messung eingehen.triggered a warning signal. The inductive transmission of the temperature-dependent current from the rotor to a fixed machine part is afflicted with measurement errors, since the losses of the transformer, his Scatter etc. are included in the measurement.

Bekannt ist weiter eine Temperaturmeßeinrichtung für die Rotore von Ultrazentrifugen, deren Temperatur durch ein von dem Rotor getragenes temperaturempfindliches Element gemessen wird (deutsche Auslegeschrift 1 084 942). Die Übertragung des Meßwertes vom Rotor auf ein feststehendes Maschinenteil erfolgt durch eine konzentrisch im Rotor angeordnete Nadel, die in einen im feststehenden Maschinenteil angeordneten und mit Quecksilber gefüllten Napf eintaucht.Also known is a temperature measuring device for the rotors of ultracentrifuges, their temperature is measured by a temperature-sensitive element carried by the rotor (German Interpretation document 1 084 942). The transfer of the measured value from the rotor to a stationary machine part is carried out by a needle arranged concentrically in the rotor, which is inserted into a stationary machine part arranged and filled with mercury bowl is immersed.

Zum berührungslosen Messen von Temperaturen ist es auch bekannt, einen NTC-Widerstand als frequenzbestimmendes Element eines .RC-Tonfrequenzgenerators zu verwenden, mit der von diesem Generator erzeugten Tonfrequenz einen Sender zu modulieren und die Trägerfrequenz dieses Senders drahtlos zu übertragen, vgl. den Aufsatz »Anwendungsmöglichkeiten von iVTC-Widerständen« in der Zeitschrift »Funk-Technik«, 1951, Nr. 15 S. 419 bis 421.For non-contact measurement of temperatures, it is also known to use an NTC resistor as a frequency-determining resistor Element of an .RC tone frequency generator to use to modulate a transmitter with the audio frequency generated by this generator and to transmit the carrier frequency of this transmitter wirelessly, see the article "Possible uses of iVTC resistors" in the journal "Funk-Technik", 1951, No. 15, pp. 419 to 421.

Schließlich ist noch eine Einrichtung zum berührungslosen Messen der Betriebstemperatur einer Zentrifuge bekannt (deutsche Auslegeschrift 1186 804), bei der ein Thermistor in einem Zentrifugenteil angeordnet und elektrisch mit einer Spule verbunden ist. Induktiv ist diese Spule mit einer im Stator angeordneten Spule gekoppelt, die in einem Zweig einer Wechselstrommeßbrücke liegt. Auch diese Einrichtung hat Meßfehler, da die mit der Zentrifuge rotierende Spule und die im Stator angeordnete feststehende Spule einen Übertrager bilden, der einen Gleichstromwiderstand, eine Streuung usw. hat. Bei Messen von Spannungsbeträgen führen die Übertragerverluste durch Streuung usw. zu Meßfehlern. Finally, there is also a device for non-contact measurement of the operating temperature Centrifuge known (German Auslegeschrift 1186 804), in which a thermistor in a centrifuge part arranged and electrically connected to a coil. This coil is inductive with an im Coupled stator arranged coil, which is located in a branch of an alternating current measuring bridge. Also this device has measurement errors because the one with the centrifuge rotating coil and the fixed coil arranged in the stator form a transformer, the has DC resistance, leakage, etc. When measuring voltages, the Transmitter losses due to scattering etc. lead to measurement errors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Messen und Regeln elektrisch erfaßter Meßwerte eines rotierenden Maschinenteils so auszubilden, daß die Regelung möglichst wenig von der Streuung der induktiven Übertragung beeinträchtigt und deren Meßfehler somit verschwindend gering gehalten werden können und daß eine bloße Messung in bezug auf Streueffekte völlig fehlerfrei durchgeführt werden kann.The invention is based on the object of providing an arrangement for measuring and regulating electrically recorded measured values of a rotating machine part to train that the regulation is affected as little as possible by the scattering of the inductive transmission and their measurement errors can thus be kept negligibly small and that a mere measurement can be carried out completely error-free with regard to scattering effects.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch, daß unter Verwendung einer Wien-Robinson-Brücke als Brükkenschaltung diese in dem rotierenden Maschinenteil angeordnet und in ihre Zweige veränderliche Widerstände als Meßwertgeber geschaltet sind, daß am Brückeneingang und Brückenausgang je eine Induktionsspule liegt und diese beiden Spulen auf der Außenseite des rotierenden Maschinenteils an der Trennfläche zum feststehenden Maschinenteil angeordnet sind, daß in der feststehenden Meßanordnung an der Trennfläche zu dem rotierenden Maschinenteil zwei weitere Induktionsspulen angeordnet sind, daß ferner die eine feststehende Induktionsspule an einen einstellbaren Frequenzgenerator und an den Eingang eines gesteuerten Gleichrichters und die andere feststehende Induktionsspule an den anderen Eingang des gesteuerten Gleichrichters angeschlossen ist, der ein Anzeigegerät erregt und über das Stellglied auf das den Meßwert verändernde Organ einwirkt, und daß der Frequenzgenerator während des Regeins auf eine feste, dem Sollwert entsprechende Frequenz eingestellt ist und während des bloßen Messens auf diejenige Frequenz eingestellt wird, bei der die in der anderen feststehenden Induktionsspule induzierte Spannung ihre Phase umkehrt und die am Anzeigegerät angezeigte Spannung Null ist.The invention solves this problem in an arrangement of the type mentioned in that under Use of a Vienna-Robinson bridge as a bridge circuit this in the rotating machine part arranged and in their branches variable resistors are connected as transducers that on Bridge input and bridge output each have an induction coil and these two coils on the The outside of the rotating machine part is arranged at the interface with the stationary machine part are that in the fixed measuring arrangement at the interface with the rotating machine part two further induction coils are arranged, that also the one fixed induction coil to an adjustable frequency generator and to the input of a controlled rectifier and the other fixed induction coil connected to the other input of the controlled rectifier is, which excites a display device and via the actuator on the organ changing the measured value acts, and that the frequency generator during Regeins on a fixed, the setpoint corresponding Frequency is set and set to that frequency during the mere measurement where the induction coil is fixed in the other induced voltage reverses its phase and the voltage displayed on the display device is zero is.

Eine Wien-Robinson-Brücke hat die Eigenschaft,A Vienna-Robinson bridge has the property

ίο daß sie bei vorgegebenen Widerstands- und Kapazitätswerten nur bei einer Frequenz abgeglichen ist. Wenn also durch den erfindungsgemäß verwendeten Frequenzgenerator eine Spannung bestimmter Frequenz von der einen feststehenden Induktionsspule induktiv auf die im Brückeneingang liegende rotierende Induktionsspule übertragen wird, erscheint am Brückenausgang dann keine Spannung, wenn die Brücke abgeglichen ist. Dieser Fall liegt dann vor, wenn die Meßwertgeber bei einer Temperaturmessung oder -regelung gerade den Wert erreicht haben, bei dem die Brücke im Gleichgewicht steht. Selbst wenn die Spannung am Brückenausgang bei Abgleich nicht exakt Null wird, da sich ideale Verhältnisse nicht verwirklichen lassen, wird die Meß- oder Regelgenauigkeit in der Nähe des Abgleichpunktes hierdurch nicht beeinflußt. Eine Wien-Robinson-Brücke hat nämlich zusätzlich noch die Eigenschaft, daß die am Brückenausgang liegende Spannung bei Durchwandern des Abgleichpunktes ihre Phase um 180° dreht. Der erfindungsgemäß verwendete gesteuerte Gleichrichter kann diese Phasendrehung unabhängig von absoluten Spannungsbeträgen exakt ermitteln. Unabhängig von möglichen Meßfehlern, die sich durch ungenaue Übertragung von absoluten Spannungsbeträgen ergeben, arbeitet die erfindungsgemäße Anordnung in der Nähe des Abgleichpunktes damit fehlerfrei, da die Phasendrehung der am Brückenausgang liegenden Spannung um 180° der entscheidende unverfälschbare und immer exakt feststellbare Hinweis für das Erreichen des Sollwertes ist. ■ ■ · ίο that it is only calibrated at one frequency for given resistance and capacitance values. If the frequency generator used according to the invention transmits a voltage of a certain frequency from one fixed induction coil inductively to the rotating induction coil located in the bridge input, no voltage appears at the bridge output when the bridge is balanced. This is the case when the transducers have just reached the value during a temperature measurement or control at which the bridge is in equilibrium. Even if the voltage at the bridge output does not become exactly zero during adjustment, since ideal conditions cannot be achieved, the measurement or control accuracy in the vicinity of the adjustment point is not influenced by this. A Vienna-Robinson bridge has the additional property that the voltage at the bridge output turns its phase by 180 ° when it passes through the balancing point. The controlled rectifier used according to the invention can precisely determine this phase rotation independently of absolute voltage magnitudes. Regardless of possible measurement errors resulting from inaccurate transmission of absolute voltage values, the arrangement according to the invention works in the vicinity of the adjustment point without errors, since the phase rotation of the voltage at the bridge output by 180 ° is the decisive, unalterable and always precisely ascertainable indicator for the achievement of the Setpoint is. ■ ■ ·

Bei der bloßen Messung, das heißt bei abgeschalteter Regelung, beeinflußt die Streuung der induktiven Übertragung die Messung überhaupt nicht, da hier nur um den Abgleichpunkt herum gearbeitet wird. Die Brücke wird manuell oder durch ein Servosystem durch Verstellen der Frequenz abgeglichen. Dann kehrt die Spannung am Brückenausgang ihre Phase um und wird Null oder ein Minimum, da sich ideale Verhältnisse nicht erreichen lassen. Unabhängig von diesem absoluten Spannungsbetrag erfaßt aber der gesteuerte Gleichrichter die Phasendrehung, die ein eindeutiger Hinweis für den Abgleich der Brücke ist. Da die Frequenz von den Verhältnissen der induktiven Übertragung unbeeinflußt bleibt, ist somit die Messung fehlerfrei.In the case of mere measurement, i.e. when the control is switched off, the scatter influences the inductive Do not transfer the measurement at all, as it only works around the calibration point will. The bridge is adjusted manually or by adjusting the frequency using a servo system. Then the voltage at the bridge output reverses its phase and becomes zero or a minimum because of do not allow ideal conditions to be achieved. Detected independently of this absolute amount of stress but the controlled rectifier the phase rotation, which is a clear indication for the adjustment of the Bridge is. Since the frequency remains unaffected by the conditions of the inductive transmission, is thus the measurement is error-free.

Bei einem Abweichen der Temperatur von diesem Sollwert nach oben oder unten verändern sich auch die in zwei Brückenzweigen liegenden Meßwiderstände in der einen oder anderen Richtung. Gleichzeitig erscheint am Brückenausgang eine Spannung, die gegenüber der am Brückeneingang eingespeisten Spannung in der Phase nach- oder voreilt. Auch die Amplitude dieser Spannung ist in Abhängigkeit vonIf the temperature deviates from this setpoint upwards or downwards, they also change the measuring resistors lying in two bridge branches in one direction or the other. Simultaneously a voltage appears at the bridge output that is opposite to that fed in at the bridge input Voltage lags or leads in phase. The amplitude of this voltage is also dependent on

der Verstimmung der Brücke und von der Abweichung zwischen Istwert und Sollwert veränderlich. Der gesteuerte Gleichrichter vergleicht die Phasenabweichung zwischen dieser Spannung und der Bezugs-the detuning of the bridge and the deviation variable between actual value and setpoint. The controlled rectifier compares the phase deviation between this voltage and the reference

spannung, die er unmittelbar von dem Frequenzgenerator erhält, und liefert eine positive oder negative Gleichspannung. Damit läßt sich an dem Anzeigegerät sowohl der Betrag als auch die Richtung der Temperaturabweichung ablesen.voltage that it receives directly from the frequency generator, and supplies a positive or negative DC voltage. This means that both the amount and the direction of the Read off temperature deviation.

Soll mit der. erfindungsgemäßen Anordnung eine Temperatur geregelt oder gemessen werden, verwendet man temperaturabhängige Widerstände. Soll mit der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen ein Drehmoment geregelt oder gemessen werden, verwendet man als Meßwertgeber Dehnungsmeßstreifen, die auf die Welle aufgesetzt werden.Should with the. arrangement according to the invention, a temperature can be controlled or measured, is used one temperature-dependent resistances. On the other hand, with the arrangement according to the invention, a Torque is controlled or measured, strain gauges are used as a transducer, which are placed on the shaft.

Zur konstruktiven Verwirklichung des obengenannten Grundgedankens sieht die Erfindung gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung vor, daß die beiden festen Induktionsspulen je in einem Kopf angeordnet sind, der den Umfangsrand des rotierenden Maschinenteils überdeckt. Hierdurch wird es möglich, die rotierenden und die feststehenden Induktionsspulen in enger Nachbarschaft anzuordnen.For the constructive implementation of the above-mentioned basic idea, the invention provides an expedient development that the two fixed induction coils are each arranged in a head which covers the peripheral edge of the rotating machine part. This makes it possible to arrange the rotating and stationary induction coils in close proximity.

Es reicht aus, wenn die rotierenden Induktionsspulen nicht den ganzen Umfangsrand des rotierenden Maschinenteils einnehmen, sondern nur einen Bruchteil der Länge des Umfanges haben. Immer dann, wenn eine rotierende Induktionsspule an einer feststehenden Induktionsspule vorbeiläuft, werden die beiden Spulen elektromagnetisch miteinander verkettet. Da bei einer Wien-Robinson-Brücke Eingang und Ausgang miteinander vertauscht werden können, ist es gleichgültig, welche der beiden rotierenden Induktionsspulen gerade an einer der beiden feststehenden Induktionsspulen vorbeiläuft. Jedesmal wird der Meßwert übertragen, das heißt z\veimal pro Umdrehung. It is sufficient if the rotating induction coils do not cover the entire circumferential edge of the rotating Occupy part of the machine, but only have a fraction of the length of the circumference. Always then, when a rotating induction coil passes a stationary induction coil, the the two coils are electromagnetically linked. There is the entrance at a Vienna-Robinson-Bridge and output can be interchanged, it does not matter which of the two rotating induction coils is just walking past one of the two fixed induction coils. Every time will the measured value is transmitted, that is, twice per revolution.

In Weiterbildung des obengenannten Kunstruktionsgedankens sieht die Erfindung vor, daß die rotierenden Induktionsspulen auf einer Ringscheibe sitzen, die auf den Umfang des rotierenden Maschinenteils aufgesetzt ist, und die festen Induktionsspulen auf einen Ringkern aufgewickelt sind, der einen radialen Schlitz hat und mit diesem Schlitz beidseitig über die Ringscheibe greift.In a further development of the above-mentioned Kunstruktionsgedankens the invention provides that the rotating Induction coils sit on a ring disk, which is on the circumference of the rotating machine part is placed, and the fixed induction coils are wound on a toroidal core, which is a radial Has slot and with this slot engages on both sides of the ring disc.

Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache Form, eine innige elektromagnetische Verkettung der rotierenden und der feststehenden Induktionsspulen. Weiter lassen sich die rotierenden Induktionsspulen als Flachspulen ausbilden und damit einfach auf die Ringscheibe aufsetzen.This enables a structurally simple form, an intimate electromagnetic linkage of the rotating and the fixed induction coils. The rotating induction coils can also be used as Form flat coils and thus simply place them on the ring disc.

Die Ringscheibe kann man dort auf das rotierende Maschinenteil aufsetzen, wo sie seine Funktion, wie z. B. die Aufnahme eines Kunststoffadens, nicht stört.The ring disk can be placed on the rotating machine part where it functions z. B. the inclusion of a plastic thread does not interfere.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß zwischen dem einen Eingang des gesteuerten Gleichrichters und der einen festen Induktionsspule ein Verstärker und ein Phasenkorrekturglied liegen. Das Phasenkorrekturglied gleicht konstante Phasenfehler aus, die zwischen Frequenzgenerator und der zweiten feststehenden Induktionsspule auftreten.The invention also provides that between the one input of the controlled rectifier and the a fixed induction coil, an amplifier and a phase corrector. The phase correction element compensates for constant phase errors that are fixed between the frequency generator and the second Induction coil occur.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei istThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. It is

F i g. 1 eine Darstellung des elektrischen Teils in Form eines Schaltbildes,F i g. 1 shows the electrical part in the form of a circuit diagram,

Fi g. 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des rotierenden Maschinenteils und die beiden Köpfe an der feststehenden Meßanordnung undFi g. 2 is a plan view of the end face of the rotating Machine part and the two heads on the fixed measuring arrangement and

F i g. 3 ein Schnitt, einmal entlang der Schnittlinie A-A und einmal entlang der Schnittlinie B-B. F i g. 3 shows a section, once along section line AA and once along section line BB.

F i g. 1 zeigt innerhalb des gestrichelten Vierecks die zum rotierenden Maschinenteil 10 gehörende Wien-Robinson-Brücke mit der einen Induktionsspule 12, den beiden Kapazitäten 13, 14, den beiden festen Widerständen 15, 16, den beiden veränderlichen temperaturabhängigen Widerständen 17, 18 und der zweiten Induktionsspule 20.F i g. 1 shows that belonging to the rotating machine part 10 within the dashed square Vienna-Robinson Bridge with one induction coil 12, the two capacitors 13, 14, the two fixed resistors 15, 16, the two variable temperature-dependent resistors 17, 18 and the second induction coil 20.

Zur feststehenden Meßanordnung gehören die beiden Induktionsspulen 22 und 24. Die Induktionsspule 22 ist an einen Frequenzgenerator 26 angeschlossen. Die Induktionsspule 24 führt zu einem Verstärker 28, der über ein Phasenkorrekturglied 30 zum einen Eingang eines gesteuerten Gleichrichters 32 führt. Der andere Eingang des gesteuerten Gleichrichters ist an den Frequenzgenerator 26 angeschlossen. Der gesteuerte Gleichrichter 32 steuert einen weiteren Verstärker 34, der ein Anzeigegerät 36 erregt. Hinter bzw. parallel zum Anzeigegerät 36 liegt eine Regelanordnung für die Heizung. Diese Regeiao anordnung, die einen Kraftschalter enthält, gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung. Da sie keine Besonderheiten bietet, wird sie nicht näher erläutert. Der Frequenzgenerator 26 liefert eine Spannung bestimmter Frequenz. Diese Spannung wird von der feststehenden Induktionsspule 22 auf die rotierende Induktionsspule 12 übertragen. An der zweiten rotierenden Induktionsspule 20 erscheint nur dann eine Spannung, wenn die Brücke nicht abgeglichen ist. Diese Spannung überträgt sich auf die zweite feststehende Induktionsspule 24 und wird von dort dem einen Eingang des gesteuerten Gleichrichters 32 zugeführt. Dieser liefert eine Ausgangsspannung, deren Betrag von der Amplitude der eingegebenen Wechselspannung und deren Vorzeichen von dem Phasenverhältnis zwischen der eingegebenen Wechselspannung und derjenigen Spannung ist, die ihm unmittelbar vom Frequenzgenerator 26 zugeführt wird. Entsprechend dem Betrag und dem Vorzeichen der Gleichspannung wird das Anzeigegerät 36 mehr oder weniger große positive oder negative Werte anzeigen. Diese sind ein Maß für die Abweichung der Isttemperatur vom Sollwert in Positive oder Negative.The two induction coils 22 and 24 belong to the fixed measuring arrangement. The induction coil 22 is connected to a frequency generator 26. The induction coil 24 leads to a Amplifier 28, which via a phase correction element 30 to one input of a controlled rectifier 32 leads. The other input of the controlled rectifier is connected to the frequency generator 26. The controlled rectifier 32 controls a further amplifier 34 which excites a display device 36. Behind or parallel to the display device 36 is a control arrangement for the heating. This Regeiao arrangement that includes a power switch is not part of the invention. Since they don't Offers special features, it is not explained in more detail. The frequency generator 26 supplies a voltage certain frequency. This voltage is transmitted from the stationary induction coil 22 to the rotating Induction coil 12 transferred. Only then will one appear on the second rotating induction coil 20 Voltage when the bridge is not balanced. This tension carries over to the second fixed one Induction coil 24 and is fed from there to one input of the controlled rectifier 32. This provides an output voltage, the amount of which depends on the amplitude of the input alternating voltage and its sign from the phase relationship between the input AC voltage and that voltage which is fed to it directly from the frequency generator 26. Accordingly the amount and the sign of the DC voltage, the display device 36 is more or show less large positive or negative values. These are a measure of the deviation from the actual temperature from the setpoint to positive or negative.

Falls das rotierende Maschinenteil gerade die Solltemperatur hat, haben die beiden Widerstände 17, 18 einen solchen Wert, daß die Brücke bei der eingespeisten Frequenz abgeglichen ist und die Spannung an der Spule 20 gleich oder fast Null ist. Das Anzeigegerät 36 schlägt nicht aus.
Bei der Verwendung der Anordnung zum bloßen Messen speist man eine veränderliche Frequenz ein. Man verändert die von dem Frequenzgenerator 26 erzeugte Frequenz so lange, bis die Brücke abgeglichen ist und das Anzeigegerät 36 Null oder ein Minimum anzeigt. Die Isttemperatur wird dann am Frequenzgenerator 26 abgelesen, der in Grad Celsius geeicht ist.If the rotating machine part has just reached the target temperature, the two resistors 17, 18 have such a value that the bridge is balanced at the frequency fed in and the voltage on the coil 20 is equal to or almost zero. The display device 36 does not deflect.
When using the arrangement for mere measurement, a variable frequency is fed in. The frequency generated by the frequency generator 26 is changed until the bridge is balanced and the display device 36 shows zero or a minimum. The actual temperature is then read from the frequency generator 26, which is calibrated in degrees Celsius.

Bei Verwendung der Anordnung zum Regeln wird der Sollwert als konstante Frequenz am Frequenzgenerator 26 vorgegeben. Das Kraftschaltglied, das am Ausgang des Verstärkers 34 liegt, wird so lange erregt, bis Brückenabgleich erreicht ist und die Spannung am Ausgang des Gleichrichters 32 zu einem Minimum wird.
Die F i g. 2 und 3 zeigen den mechanischen Teil.When using the arrangement for regulating, the setpoint value is specified as a constant frequency at the frequency generator 26. The power switching element, which is located at the output of the amplifier 34, is excited until the bridge balance is reached and the voltage at the output of the rectifier 32 is at a minimum.
The F i g. 2 and 3 show the mechanical part.

Das rotierende Maschinenteil 10 sitzt auf der Welle 38. Von der feststehenden Meßanordnung sind in F i g. 2 die beiden Köpfe 40, 41 eingezeichnet, die die feststehenden Induktionsspulen 22 und 24 enthalten.The rotating machine part 10 sits on the shaft 38. Of the fixed measuring arrangement are in F i g. 2 shows the two heads 40, 41 which contain the stationary induction coils 22 and 24.

Weiter erkennt man in F i g. 3 die elektrischen Zuleitungen 42, die zu dem Heizelement 44 führen. F i g. 2 läßt die Anordnung und Ausbildung eines Teils der elektrischen Elemente erkennen. Die beiden rotierenden Induktionsspulen 12 und 20 sitzen auf dem Umfang des rotierenden Maschinenteils 10. Die beiden temperaturabhängigen unveränderlichen Widerstände 17,18 sind in Axialrichtung in das Maschinenteil 10 eingesetzt. Die beiden Kapazitäten 13, 14 sind in je zwei Kondensatoren unterteilt. Der eine Kondensator jedes Paares hat dabei einen Tempera-It can also be seen in FIG. 3 the electrical leads 42 which lead to the heating element 44. F i g. 2 shows the arrangement and design of part of the electrical elements. The two rotating induction coils 12 and 20 sit on the circumference of the rotating machine part 10. The the two temperature-dependent, unchangeable resistances 17, 18 are in the machine part in the axial direction 10 used. The two capacitors 13, 14 are each divided into two capacitors. The one Each pair of capacitors has a temperature

turkoeffizienten, der entgegengesetzt zum Koeffizienten des anderen Kondensators des gleichen Paares ist.turcoefficient, which is the opposite of the coefficient of the other capacitor of the same pair is.

F i g. 3 zeigt die Ringscheibe 46, auf der die rotierenden Induktionsspulen 12 und 20 sitzen. Zur feststehenden Meßanordnung gehört der Kopf 40, in dem ein Ringkern 48 angeordnet ist. Der-Ringkern 48 nimmt die eine feststehende Induktionsspule 24 auf. Der Ringkern hat weiter einen radialen Schlitz ίο 50, in den die Ringscheibe 46 mit den rotierenden Induktionsspulen 12 oder 20 hineingreift.F i g. 3 shows the annular disk 46 on which the rotating Induction coils 12 and 20 sit. The head 40, in which a toroidal core 48 is arranged. The toroidal core 48 takes the one fixed induction coil 24 on. The toroidal core also has a radial slot 50 into which the annular disk 46 with the rotating Induction coils 12 or 20 engages.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

309 618/370309 618/370

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for measuring and regulating electrically recorded measured values of a rotating machine part with an AC bridge circuit located in the rotating machine part influencing transducer and with one in the associated fixed machine part located measuring arrangement, which is inductively connected to the transducer, also with an actuator connected to the measuring arrangement, which the measured value and thus the state brings the rotating machine part to the target value, characterized in that using a Vienna-Robinson-Brücke (13, 14, 15, 16, 17, 18) as a bridge circuit this in the rotating Machine part (10) arranged and in their branches variable resistors (17, 18) as Transmitters are connected that an induction coil each at the bridge input and bridge output (12, 20) and these two coils on the outside of the rotating machine part (10) are arranged at the interface to the stationary machine part that in the stationary Measuring arrangement at the interface to the rotating machine part (10) two more Induction coils (22, 24) are arranged, that also the one fixed induction coil (22) to an adjustable frequency generator (26) and to the input of a controlled rectifier (32) and the other fixed induction coil (24) to the other input of the controlled Rectifier (32) is connected, which excites a display device (36) and via the actuator acts on the organ changing the measured value, and that the frequency generator (26) during the control is set to a fixed frequency corresponding to the setpoint and during of the mere measurement is set to that frequency at which the fixed in the other Induction coil (24) induced voltage reverses its phase and that on the display device displayed voltage is zero.

2. Arrangement according to claim 1 for regulating and measuring the temperature, characterized in that that the variable resistors (17, 18) are temperature dependent and the actuator acts on a heating element (44).

3. Arrangement according to claim 1 for regulating and measuring the torque, characterized in that that the variable resistances (17,18) are strain gauges.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fixed induction coils (22, 24) are each arranged in a head (40) which covers the circumference of the rotating machine part (10).

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the rotating induction coils (12, 20) sit on an annular disc (46) on the circumference of the rotating machine part (10) is placed, and the fixed induction coils (22, 24) are wound onto a toroidal core (48) are, which has a radial slot (50) and with this slot (50) on both sides over the annular disc (46) takes effect.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotating Induction coils (12,10) are flat coils.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the an input of the controlled rectifier (32) and the second fixed induction coil (24) Amplifier (28) and a phase correction element (30) are located.

8. Arrangement according to claim 1, characterized in that the frequency generator (26) carries a temperature scale.