本发明专利技术涉及一种测量方法和一种装置，其允许对轴承电流进行更好的评估。此外提出了一种方法和一种装置，其实现了对轴承电流的无接触的测量。无接触的电压测量通过电容器的串联电路来实现。以这种途径也可以在高频率范围中特别良好地检测轴承电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在机器中，在轴承中会出现电流(轴承电流,英文Bearing Currents),该电流使这个轴承的使用寿命显著缩短。轴承电流是在电机的滚动-或滑动轴承中出现的电流。该电流由电压(轴承电压)引起，由于在机器内部存在电或磁的杂散场、或通过从外部流经机器的外部电流而形成该电压。一旦轴承电压超过润滑油膜的击穿电压，就会出现电流。轴承电流的不利影响例如在于-燃烧油脂(降低剩余润滑性能)-在滚道中和滚动体中形成坑 -并且在极端情况下由此引起的间接损失是在滚道中形成波纹。这种轴承电流在近几十年来都是已知的现象。它不能在场中直接探测到并且导致使用者一方的巨大的投入或者说导致制造厂商一方的高昂的担保费用。因此在能够测量轴承电流并且有说服力地进行分析的测量方法或者传感器方面存在很大的需求。在电机中的轴承电流，特别是在利用功率电子器件运行时会少量地缩短电动机轴承的使用寿命。根据当前的现有技术，仅仅在明显的情况下、例如由于形成噪声或轴承润滑脂燃烧，才注意到受到轴承电流损坏的轴承，并对其进行更换。这经常导致消耗极大成本的设备停机。在轴承运行时面临的较大的问题因此在于，需要识别故障的预测的时间点和进而识别更换轴承的最佳的时间点。如果过早地作出反应，这意味着不必要的高维护成本，并且在过晚地作出反应时，用户要承担设备停机的费用。
技术介绍
至今利用高成本的、传统的轴承电流检测方法或借助于通过接触电刷的直接的电压测量来定量地检测轴承电流，其中传统的轴承电流检测需要多次地对电动机进行改装(组装和拆卸)。被覆盖的频率范围在此典型地位于一位或两位数的MHz范围。基于装配的临界条件不可能出现更高的频率范围。此外仅仅可以受限地进行持续监测。通过辐射电磁场进行的测量非常容易由于输入方面的干扰而引起错误的解释或者几乎不允许对轴承电流的量化。尽管做出了很大努力，但多年以来也没有发现合适的解决方法。轴承电流因此根据现有技术仅能由专家进行量化。然而由于低频率范围，对此例如参见由专利技术人根据申请文件号PCT/EP2010/001150提交的题为“ Verfahren zur Detektionvon Plasma- Lagerstromen (用于探测等离子体-轴承电流的方法)”的专利申请，或由于对辐射电磁场的测量相对于干扰因素的灵敏性，该结论至今仅仅是有局限性的意义。已经存在用于测量电机(电动机和发电机)中的轴承电流的传感器。在经典的测量技术中，轴承相对于电动机壳体绝缘。该绝缘利用导线被消除。通过导线可以例如利用电流探头来测量轴承电流。在出版物DE 10 2005 027 670中说明了另一种可能性，在火花放电期间通过轴承电压的间接测量和从快速的电压崩溃中计算轴承电流。也例如由出版物WO 2007106015已知了一种对于电动机附近的电磁场的测量。对于轴承电流和由此引起的轴承损坏的补偿通常伴随着巨额费用，并且也仅能困难地评估费用是否足够。耗费成本的措施在过去部分地、尽管并不适于期望目标地被执行。传统的轴承电流测量技术耗费财力和时间，电动机必须被改装，以便能进行测量。通过轴承电压的测量通常需要通过接触刷来接合。该接触刷是非维护性的和/或昂贵的，并且因此不适于持续监测。此外在实践中，客户通常仅仅在短时间内接受安装接触刷。由于单个金属丝的导线长度必须非常短，因此在GHz范围内的测量难于实现。对电磁场的测量通常对于周围环境中的、例如由于开断变流器所引起的干扰脉冲是敏感的。因此机械工程师不认同该测量。此外，几乎不可能对振幅加以说明，这是因为扩 散并不限定减振。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于解决上述问题的方法。应提出一种测量方法和一种装置，其允许对轴承电流进行更好的评估。此外应提出一种方法和一种装置，其实现了对轴承电流的无接触的测量。本专利技术的目的也在于提出一种测量传感器和一种方法，其适于长时间测量轴承电流。该目的通过根据权利要求I的一种装置来实现。该装置用于识别电动机轴承中的轴承电流或通过电动机驱动的机器中的轴承中的轴承电流，该轴承引导电动机轴或驱动轴，其中轴和电动机连接，电动机包括转子和至少部分包围转子的壳体，并且电动机轴和离合器或适于测量的附加装置连接。在其中插入至少一个板的间隙中进行测量，该板具有中间的绝缘层，并且在板的朝向间隙内表面的侧面上分别具有能良好导电的层。此外通过至少一个板进行测量，该板设置在壳体和离合器之间，并且由中间的绝缘层和在板的朝向壳体和离合器的侧面上分别具有能良好导电的层。该目的还通过一种根据权利要求11所述的方法来实现。该方法根据本专利技术测量电动机轴承中的轴承电流，该电动机轴承引导电动机轴或驱动轴，其中轴和电动机导电地连接，电动机包括转子和至少部分包围所述转子的壳体。电动机轴和离合器或适于测量的附加装置连接。至少一个板插入存在于轴或轴承壳体上的间隙中，该板具有中间的绝缘层，并且在板的朝向间隙内表面的侧面上分别具有能良好导电的层。在此，在至少一个板上进行测量，该板被插入壳体和离合器之间，并且具有中间的绝缘层，以及在板的朝向壳体和离合器的侧面上分别具有能良好导电的层。根据本专利技术，通过由电容器组成的串联电路实现了无接触的电压测量。以这种方式也可以特别良好地在高频率范围中检测轴承电压。在离合器和电动机壳体之间的电动机之外，利用频谱组件在直至GHz范围中通过无接触的电压测量也可以检测轴承电压。此外，由于在电动机离合器和电动机壳体之间的间距通常较小、或可能通过简单的措施可任意缩小，因此在轴承电流信号和干扰信号之间，在外部存在非常良好的信噪比。该测量也就是特别抗干扰的，并且因此符合实际。在常规测量中被覆盖的频率范围迄今为止典型地在一位或两位数的MHz范围中；更高的频率范围基于装配的边界条件是不可能的。迄今为止，由于低的频率范围或测量辐射电磁场抗外部干扰因素的灵敏度，测量仅仅是受限地起作用。然而高频率范围是特别重要的，以便评估轴承电流的损害程度。对此特别适合的是一种新的测量传感器。总结出的优点在于-装配简单且迅速-通过维护人员(可携带的维护探测器)也适于短时间的测量-无磨损·-适于直至GHz范围中的探测-对于射入场来说相对较高的抗干扰性其他有利的设计方案在从属权利要求中给出。通过这种新的无接触的电压测量可以简单并且迅速地进行装配并且无磨损地、消耗低地持续测量。测量原理也可以良好地应用在高频率范围中，特别是IGHz以上。附图说明以下根据实施例详细说明本专利技术。在此示出图I示出穿过具有离合器和根据本专利技术的轴承电压测量装置的电动机的横截面图，图2示出根据本专利技术的轴承电流传感器的可能的结构，图3示出穿过具有传感器的电动机轴承的横截面图；图4a至4e示出本专利技术的可能的实施方式。具体实施例方式图I示出了穿过具有安装在基座上的电动机的常规结构的横截面。电动机通过电动机轴和离合器与传动装置连接，传动装置通过另外的轴驱动作工机械(例如轧辊)。在电动机轴和电动机壳体之间存在轴承电压。由于电动机轴的直径通常较大、对于高频电流的与其相联系的电感较小以及在电动机离合器和电动机壳体之间的间距较小，因此在电动机和离合器之间的电压以及在电动机和壳体之间的电压近似相等。这由此得出，即离合器的在电动机一侧的部分通常能导电地与电动机轴连接。该布置类似于平板电容器。在此可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·哈塞尔，格尔德·米凯利斯，卡斯滕·普罗博尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。