DE2156399B2 - Thermischer Überlastungsschutz für elektrische Maschinen - Google Patents
Thermischer Überlastungsschutz für elektrische MaschinenInfo
- Publication number
- DE2156399B2 DE2156399B2 DE2156399A DE2156399A DE2156399B2 DE 2156399 B2 DE2156399 B2 DE 2156399B2 DE 2156399 A DE2156399 A DE 2156399A DE 2156399 A DE2156399 A DE 2156399A DE 2156399 B2 DE2156399 B2 DE 2156399B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- temp
- magnet
- thermal overload
- electrical machine
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 5
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/36—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using magnetic elements, e.g. magnets, coils
- G01K7/38—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using magnetic elements, e.g. magnets, coils the variations of temperature influencing the magnetic permeability
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/04—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
- G01K13/08—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in rotary movement
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
- H02H7/085—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
- H02H7/0852—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor
-
- 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
- H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
Die Erfindung befaßt sich mit de? Ermittlung
thermischer Überlastungen eines Rotors einer elektrischen Maschine.
Bereits bekannt sind Systeme zur Temperaturmessung eines in Rotation befindlichen Organs mit Hilfe
von temperaturabhängigen Widerständen, die auf das in Rotation befindliche Organ montiert und mit feststehenden
Erfassungseinrichtungen über Schleifkontakte verbunden sind. Unter Verzicht auf eine Verwendung von
Kontakten wurde ebenfalls vorgeschlagen, mit Hilfe einer induktiven Übertragung zwischen dem in Rotation
befindlichen Organ und dem feststehenden Teil die Schwingfrequenz einer elektrischen Schaltung zu
ermitteln, die auf das in Rotation befindliche Organ montiert und mit Bauelementen wie z. B. Keramik-Kondensatoren
ausgerüstet ist, deren Leistungswerte in direktem Zusammenhang mit der Temperatur stehen.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines im Gegensatz zu den bisher vorgeschlagenen
Lösungen einfacheren, kontaktlosen thermischen Überlastungsschutzes.
Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruch 1 genannten-, aus der DE-OS 16 13 800 bekannten Stand
der Technik, wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Maschine befindlichen Magnet kann es sich um einen Elektromagnet handeln, wobei es jedoch einfacher ist,
einen Dauermagnet zu verwenden. Dieser kann insbesondere die Form eines Stabes besitzen, wobei das
Teil aus Magnetwerkstoff scheibenförmig ist und am Stabende befestigt wird. Bei dem Magnetfeld-Erfassungselement
kann es sich beispielsweise um eine Halleffekt- oder um eine Reluktanz-Zelle handeln.
Befindet sich das aus Magnetwerkstoff bestehende Teil, dessen Curiepunkt auf die entsprechende Erfassung abgestimmt ist, unterhalb des Curiepunktes, so weist dieses eine gute magnetische Permeabilität auf und es kann an diesem bei jedem Durchgang vor dem Erfassungselement ein starkes Signal abgegriffen
Befindet sich das aus Magnetwerkstoff bestehende Teil, dessen Curiepunkt auf die entsprechende Erfassung abgestimmt ist, unterhalb des Curiepunktes, so weist dieses eine gute magnetische Permeabilität auf und es kann an diesem bei jedem Durchgang vor dem Erfassungselement ein starkes Signal abgegriffen
'5 werden. Wird demgegenüber der Curiepunkt erreicht,
so besitzt die Permeabilität dieses Teils aus Magnetwerkstoff den Wert einer Einheit und es entsteht somit
die Wirkung eines größeren Luftspaltes zwischen Magnet und Erfassungselement; demzufolge wird das
aufgenommene Signal stark gedämpft, wonach aus
dieser Bedämpfung eine zu hohe Temperatur des in Rotation befindlichen Organs ermittelt werden kann.
Diese bekannten physikalischen Eigenschaften wurden bereits in einem thermischen Auslöser zum
Überstromschutz für elektrische Maschinen ausgenutzt (DE-PS 9 59 475).
Beim Anmeldungsgegpnstand handelt es sich jedoch
um den Rotor einer elektrischen Maschine. Hier wird die aus Magnet und Magnetwerkstoff-Teil bestehende
Einheit am Rand des Rotors, außerhalb der Magnetschaltung auf einem Stromleiter befestigt, »z.B. auf
einem Kurzschlußring eines Kurzschlußläufermotors, auf einem Spulenkopf eines Schleifringläufers, auf einer
Erregerwicklung eines Synchronmotors oder auf einer
Unter Bezugnahme auf das beigefügte Schema soll nunmehr ein beispielhaft aufzufassendes Einsatzbeispiel
des erfindungsgemäßen Überlastungsschutzes beschrieben werden.
Das dargestellte Schema stellt eine Draufsicht eines
Endabschnittes eines Rotors eines Kurzschlußläufermotors dar. Dieser Rotor besteht aus einer Magnetscheidung
2, aus Stäben 3 und aus einem Kurzschlußring 4. Auf diesem Ring 4 wurde beispielsweise durch Lötung
ein stabförmiger Dauermagnet 5 aufgebracht und auf diesem Magnet 5 ein Blättchen 6 aus einem ferro- bzw.
ferrimagnctischen Werkstoff, der danach ausgewählt wird, daß sein Curiepunkt der im Rotor 1 zulässigen
Grenztemperatur entspricht Auf der gegenüberliegenden Seite des Magnets 5 und des Blättchens 6 befindet
sich ein Magnetfeld-Erfassungselement 7.
Das Kriterium des Nichtvorliegens eines vom Magnetield-Erfassungselement 7 abzugebenden Signals
wird in bekannter Weise zur Auslösung eines Alarms und/oder zur Auslösung des Stromversorgungs-Schutzschalters
des Motors über Vorrichtungen ausgenutzt, auf deren Darstellung verzichtet wurde, da diese nicht
Bestandteil der Erfindung bilden und da der gegenwärtige Stand der Technik zahlreiche Ausführungsformen
ermöglicht
Claims (3)
1. Thermischer Überlastungsschutz für ein in Rotation befindliches Teil einer elektrischen Maschine
mit einem von letzterem gehaltenen Magnet und einem räumlich feststehenden Magnetfeld-Erfassungselement,
das sich gegenüber einer der vom Magnet während des Umlaufes eingenommenen
Stellungen befindet und das bei einer unzulässigen Abweichung des Magnetfeldes von einem vorbestimmten
Wert die elektrische Maschine abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus
Magnetwerkstoff bestehendes Teil (6), dessen Permeabilität sich mit der Temperatur ändert und
dessen Curiepunkt der zu erfassenden Temperatur entspricht, auf dem in Rotation befindlichen Organ
(1) in der Weise angeordnet ist, daß es sich zwischen dem Magnet (5) und dem Magnetfeld-Erfassungselement
(T) befindet, wenn sich diese gegenüberstehen.
2. Thermischer Überlastungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei
dem Magnet um einen stabiörmigen Dauermagnet (5) und bei dem aus Magnetwerkstoff bestehenden
Teil um ein Blättchen (6) handelt, das am Ende des Magnetstabes (5) befestigt ist
3. Thermischer Überlastungsschutz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die aus Magnet (5) und Magnetwerkstoff-Teil (6) bestehende Einheit (5, 6) am Rand des Rotors,
außerhalb der Magnetschaltung (2, 3, 4) auf einem Stromleiter befestigt ist
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7030589A FR2102756A5 (fr) | 1970-08-20 | 1970-08-20 | Dispositif de detection des surcharges thermiques d'un organe en rotation. |
| DE2156399A DE2156399C3 (de) | 1970-08-20 | 1971-11-12 | Thermischer Überlastungsschutz für elektrische Maschinen |
| GB5447371A GB1369658A (en) | 1970-08-20 | 1971-11-23 | Systems for detecting thermal overloads in a rotary member |
| BE775711A BE775711A (fr) | 1970-08-20 | 1971-11-23 | Dispositif de detection des surcharges thermiques d'un organe en rotation. |
| JP47009539A JPS4883301A (de) | 1970-08-20 | 1972-01-27 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7030589A FR2102756A5 (fr) | 1970-08-20 | 1970-08-20 | Dispositif de detection des surcharges thermiques d'un organe en rotation. |
| DE2156399A DE2156399C3 (de) | 1970-08-20 | 1971-11-12 | Thermischer Überlastungsschutz für elektrische Maschinen |
| GB5447371A GB1369658A (en) | 1970-08-20 | 1971-11-23 | Systems for detecting thermal overloads in a rotary member |
| BE775711A BE775711A (fr) | 1970-08-20 | 1971-11-23 | Dispositif de detection des surcharges thermiques d'un organe en rotation. |
| JP47009539A JPS4883301A (de) | 1970-08-20 | 1972-01-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2156399A1 DE2156399A1 (de) | 1973-05-17 |
| DE2156399B2 true DE2156399B2 (de) | 1980-10-02 |
| DE2156399C3 DE2156399C3 (de) | 1981-05-14 |
Family
ID=43303379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2156399A Expired DE2156399C3 (de) | 1970-08-20 | 1971-11-12 | Thermischer Überlastungsschutz für elektrische Maschinen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS4883301A (de) |
| BE (1) | BE775711A (de) |
| DE (1) | DE2156399C3 (de) |
| FR (1) | FR2102756A5 (de) |
| GB (1) | GB1369658A (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4576781A (en) * | 1981-07-28 | 1986-03-18 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Temperature threshold detectors |
| FR2683900A1 (fr) * | 1991-11-15 | 1993-05-21 | Heidelberger Druckmasch Ag | Dispositif de detection d'au moins une variable d'etat d'un corps rotatif. |
| DE4137559A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Heidelberger Druckmasch Ag | Einrichtung zur erfassung mindestens einer zustandsgroesse eines buerstenlosen gleichstrommotors |
| ES2290659T3 (es) | 2004-05-12 | 2008-02-16 | Askoll Holding S.R.L. | Bomba de circulacion de fluido con motor sincronico, equipada con medios de calentamiento del fluido, en particular para lavadoras. |
| EP2108930A1 (de) | 2008-04-09 | 2009-10-14 | VARIAN S.p.A. | Berührungslose Messeinrichtung zum Messen von Parametern eines Rotors einer schnell rotierenden Maschine |
| DE102020100798A1 (de) | 2020-01-15 | 2021-07-15 | Noris Automation Gmbh | Anordnung zur berührungslosen magnetischen Temperaturmessung an einem sich bewegenden oder zeitweise nicht bewegenden oder festen Maschinenbauteil, Verfahren zum Kalibrieren einer derartigen Anordnung und Verfahren zur Durchführung einer berührungslosen magnetischen Temperaturmessung an einem sich bewegenden, zeitweise nicht bewegenden oder festen Maschinenbauteil |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE959475C (de) * | 1952-12-19 | 1957-03-07 | Siemens Ag | Thermischer Ausloeser, insbesondere fuer UEberstromschutz elektrischer Maschinen |
| CH466428A (de) * | 1967-12-04 | 1968-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Schleifringlose Läufertemperatur-Messeinrichtung einer elektrischen Maschine |
-
1970
- 1970-08-20 FR FR7030589A patent/FR2102756A5/fr not_active Expired
-
1971
- 1971-11-12 DE DE2156399A patent/DE2156399C3/de not_active Expired
- 1971-11-23 GB GB5447371A patent/GB1369658A/en not_active Expired
- 1971-11-23 BE BE775711A patent/BE775711A/fr not_active IP Right Cessation
-
1972
- 1972-01-27 JP JP47009539A patent/JPS4883301A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2156399C3 (de) | 1981-05-14 |
| GB1369658A (en) | 1974-10-09 |
| JPS4883301A (de) | 1973-11-07 |
| FR2102756A5 (fr) | 1972-04-07 |
| DE2156399A1 (de) | 1973-05-17 |
| BE775711A (fr) | 1972-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2509002A1 (de) | Messanordnung | |
| DE2944033C2 (de) | Meßeinrichtung zur Ermittlung der Drehbewegung eines Drehkörpers | |
| DE2041594C3 (de) | Einrichtung zur Überwachung des Luftspaltes in rotierenden elektrischen Maschinen | |
| DE102017100881A1 (de) | Wicklungstemperaturüberwachung | |
| DE2156399C3 (de) | Thermischer Überlastungsschutz für elektrische Maschinen | |
| DE2730141C3 (de) | Vorrichtung zur berührungslosen Temperaturüberwachung von sich drehenden Teilen | |
| DD295734A5 (de) | Einrichtung und verfahren zur erkennung der winkelstellung | |
| DE1907975A1 (de) | Kontaktfreier Synchronisator insbesondere fuer Naehmaschinen | |
| DE2542337A1 (de) | Kontaktloses ueberstromrelais | |
| DE2148999C2 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung der Grenztemperatur eines in Rotation befindlichen Organs | |
| DE3619238C2 (de) | ||
| DE10055080C2 (de) | Elektrische Linearmaschine | |
| EP3827232B1 (de) | Vorrichtung zum detektieren eines temperaturanstiegs bei einem elektromotor | |
| DE1053637B (de) | Schutzeinrichtung fuer die Daempfer- und Erregerwicklung von Synchronmaschinen | |
| EP0208967B1 (de) | Anordnung zur lastabhängigen Leistungsregelung eines Asynchronmotors | |
| DE2014542B2 (de) | Gleichspannungsgenerator | |
| AT354548B (de) | Drehuebertrager | |
| EP0243630A1 (de) | Anordnung zur berührungslosen Messung des elektrischen Stroms in einem Leiter | |
| DE202016103713U1 (de) | Überwachung des Betriebszustandes von Synchronmotoren | |
| DE102018126711A1 (de) | Schutzschaltung zum Schutz eines Elektromotors | |
| DE3007705A1 (de) | Geraet zur temperaturueberwachung rotierender bauteile | |
| EP3406026B1 (de) | Überwachung des betriebszustandes von synchronmotoren | |
| DE2840348A1 (de) | Drehzahlmessanordnung | |
| DE3149827C2 (de) | ||
| DE102019217422A1 (de) | Elektrische Maschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |