DD144310A1

DD144310A1 - MEASURING DEVICE FOR DETECTING FAST TEMPERATURE CHANGES, PREFERABLY ELECTRICAL MACHINES

Info

Publication number: DD144310A1
Application number: DD21363479A
Authority: DD
Inventors: Guenter Gensch; Siegfried Nowak
Original assignee: Guenter Gensch; Siegfried Nowak
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1980-10-08
Also published as: DD144310B1

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, die durch besondere Betriebsbedingungen der elektrischen Maschine gegebenen Rueckwirkungen durch geeignete Potentialbildung auf die Messwertbildung auszuschalten, den zyklischen Ablauf des starkstrom- und messtechnischen Teiles abhaengig von den Messwerten zu fuehren, die Messwerte zyklisch seriell zu erfassen und bei Erreichen vorgegebener Grenwerte die Anlage definiert abzuschalten. Die Messwerte werden mittels Temperaturgeber und ueber die Widerstandsaenderung der Wicklung der elektrischen Maschine gebildet.The object of the invention is to switch off the given by special operating conditions of the electrical machine feedback by suitable potential formation on the measurement, to run the cyclic flow of the strong current and metrological part dependent on the measured values, to record the measured values cyclically serially and upon reaching predetermined Grenwerte to shut down the system defined. The measured values are formed by means of temperature sensors and via the resistance change of the winding of the electrical machine.

Description

Titel der Erfindung;Title of the invention;

Einrichtung zur Erfassung schneller Temperaturänderungen, vorzugsweise elektrischer MaschinenDevice for detecting rapid temperature changes, preferably electrical machines

I Anwendungsgebiet der Erfindung I Field of application of the invention

Die Erfindung ist' für die Erfassung schneller Temperaturänderungen in elektrischen Maschinen vorgesehen. Sie ist jedoch nahezu überall in der Technik anwendbar, wo die Aufgabe besteht, schnelle Temperaturänderungen zu erfassen, z. B. bei Heizungseinrichtungen, Verbrennungs- oder Wärmekraftmaschinen usw.The invention is intended for the detection of rapid temperature changes in electrical machines. However, it is applicable almost everywhere in the art where the task is to detect rapid temperature changes, e.g. B. in heating systems, combustion or heat engines, etc.

Characteristic of the known technical solutions

.Die Erfassung schnelle Temperaturänderungen an hinsichtlich Temperaturbeanspruchung kritischen Teilen in elektrischen Maschinen, insbesondere im blockierten Betriebszustand bei anliegender Nennspannung oder unmittelbar nach dem Trennen vom Speisenetz ist entscheidend für die Einsetzbarkeit und Sicher-.The detection of rapid changes in temperature with respect to temperature stress critical parts in electrical machines, especially in the blocked operating condition with applied nominal voltage or immediately after disconnecting from the feed network is crucial for the applicability and safety

heit elektrischer Maschinen unter besonderen Betriebsbedingungen, z. B. in explosionsgefährdeten Räumen sowie für die Auswahl der Schalteinrichtungen. Die bisher überwiegend eingesetzten, analog anzeigenden oder registrierenden Meßgeräte erfüllen die Forderungen hinsichtlich'ihres dynamischen Ver- haltens und der erforderlichen Meßgenauigkeit nur bedingt und erfordern den Einsatz mehrerer Geräte parallel. Die Meßwertüberwachung während der Messung wird überwiegend manuell vorgenommen. Der hierfür erforderliche Zeitaufwand ist beträchtlich.electrical machines under special operating conditions, eg. B. in hazardous areas and for the selection of switching devices. The hitherto predominantly used, analogue indicating or registering measuring instruments meet the requirements regarding their dynamic behavior and the required measuring accuracy only to a limited extent and require the use of several devices in parallel. The measured value monitoring during the measurement is mostly done manually. The time required for this is considerable.

Es sind auch meßtechnische Anlagen bekannt, die quasistationäre oder stationäre Temperaturänderungen digital erfassen oder zur Weiterverarbeitung speichern. Eine Überwachung der Einhaltung vorgegebener Grenzwerte ist durch solche meßtechnischen Anordnungen realisiert. Ihre Steuerung ist jedoch ausschließlich durch ein gewähltes Zeitfolgeprogramm bestimmt.' Änderungen im Ablauf machen eine erweiterte Änderung des Zeitprcgramms sowie eine veränderte Meßstellenumschaltung erforderlich· Diese bekannten Einrichtungen, aus einzelnen Grundgeräten gebildet, sind gerätetechnisch sehr aufwendig für die an elektrischen Maschinen zu messende begrenzte Zahl der Meßgrößen, mit erforderlich höherer Variabilität bei einer meßtechnischen Anordnung unter Beachtung-der Rückwirkungen aus der Meßstrecke.There are also metrological systems known that record quasi-stationary or stationary temperature changes digital or save for further processing. A monitoring of compliance with predetermined limits is realized by such metrological arrangements. Its control is, however, determined exclusively by a selected sequential program. Changes in the sequence make an extended change in the Zeitprcgramms and a modified Meßstellenumschaltung required · These devices known, consisting of individual basic devices are very technically complex for the electrical machines to be measured limited number of measured variables, with required higher variability in a metrological arrangement under consideration -the feedback from the test section.

Aim of the invention;

Das Ziel der Erfindung ist eine exakte· Erfassung schneller Temperaturänderungen an Teilen in elektrischen Maschinen· Sie soll anstelle der bisherigen manuellen Weise auf automatisiertem Wege erfolgen und den dynamischen Verhältnissen beim Meßprozeß Rechnung tragen. . ·The aim of the invention is an exact detection of rapid temperature changes on parts in electrical machines. It should be done in an automated way instead of the previous manual way and take into account the dynamic conditions in the measuring process. , ·

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Die Erfassung schneller Temperaturänderungen an Teilen in elektrischen Maschinen erfolgt bei anliegender Nennspannung und unmittelbar nach dem Trennen vom speisenden Netz bei blockiertem Rotor, Außerdem wird bei Havarie der Meßstrecke oder bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte die Abschaltung gewährleistet.The detection of rapid changes in temperature of parts in electrical machines is carried out at applied nominal voltage and immediately after disconnection from the feeding network with blocked rotor, In addition, in case of breakdown of the test section or exceeding predetermined limits the shutdown is guaranteed.

Features of the invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe der Erfassung schneller Temperaturänderungen in elektrischen Maschinen wird von einer Meßeinrichtung gelöst, bei der ein zentrales-Steuergerät eine geschaffene Einheit der starkstromte-chnischen Anlageteile zur Speisung der zu untersuchenden elektrischen Maschine in der Form der Potentialbildung zur Senkung der Rückwirkungen auf eine Meßstrecke und die Steuerung der starkstromtechnischen Schaltglieder sowohl hinsichtlich des Zu-*als auch des Abschal-The object of the invention underlying the detection of rapid changes in temperature in electrical machines is achieved by a measuring device, in which a central control unit created unit of stromstromte-chemical equipment for feeding the electrical machine to be examined in the form of potential formation to reduce the repercussions a measuring path and the control of the high-current switching elements both with regard to the * and the shutdown

tens vom Speisenetz durch ein zum meßtechnischeh Teil der Einrichtung gehörendes Steuerteil steuert, weiterhin nach auf ein begrenztes Erzeugnissortiment bezogenen Zeitfolgeprogrammen eine bis zur maximal festgelegten Anzahl Meßgrößen seriell ansteuert, Meßwerte formt, die Bewertung im Grenzwertgeber..veranlaßt und im -Meßwertausgabegerät erfaßt, meßwertabhängig die Trennung der elektrischen Maschine vom Speisenetz nach Ablauf eines geschlossenen Zyklus steuert und zeitabhängig die Zuschaltung einer Meßanordnung als Konstantstromquelle zur Erfassung der Änderung des Mittelwertes der Temperatur in der vom Speisenetz bis zum Augenblick der Abschaltung gespeisten Wicklung der elektrischen Maschine vornimmt. Die Einrichtung gewährleistet weiterhin, daß bei manuell veranlaßter Abschaltung der elektrischen Maschine vom Speisenetz über das zentrale Steuergerät das vorgesehene Zeitfolgeprogramm eingehalten, jeweils ein geschlossener Zyklus· erfaßt und nur im Havariefall die allseitige Trennung der Anlage vom Speisenetz ausgelöst wird.least controlled by the feed network by a part of the meßtechnischeh part of the device control part, further controlled according to a limited range of products timing programs a serially up to the maximum number of measured variables, forms measured values, the evaluation in Grenzwertgeber..veranaßt and recorded -Messßwertausgabegerät, meßwertabhängig the Separation of the electric machine from the supply network after the expiration of a closed cycle controls and time-dependent the connection of a measuring device as a constant current source for detecting the change in the average value of the temperature in the supplied from the feed network to the moment of shutdown winding of the electric machine makes. The device further ensures that when manual shutdown of the electrical machine from the supply network via the central control unit, the planned timing program complied, each detected a closed cycle · and only in case of emergency, the all-sided separation of the system is triggered by the feed network.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist durch eine mögliche Nutzung der maximalen Erfassungsgeschwindigkeit bei verringerter Anzahl der Meßgrößen ohne Änderung des internen Steuersystems gekennzeichnet.The inventive device is characterized by a possible use of the maximum detection speed with a reduced number of measured variables without changing the internal control system.

— 5 — Ausführungsbeispiel - 5 - embodiment

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Meßeinrichtung zur Erfas-'" sung schneller Temperäturänderungen in elektrischen Maschinen werden an einem Ausführungsbeispiel gemäß beiliegendem Schaltbild dargestellt:The construction and mode of operation of the measuring device for detecting rapid temperature changes in electrical machines are shown in an exemplary embodiment in accordance with the attached circuit diagram:

Die elektrische Maschine 1-, an deren Teilen schnelle dynamische Temperaturänderungen, vorwiegend im blockierten Betriebszustand, . erfaßt werden sollen, wird aus dem Speisenetz 2 über den Leistungsschalter 3, der durch das zentrale Steuergerät 4 zeit- und ineßwertabhängig geschaltet wird, gespeist, wobei die Meßwertbildung im Digitalvoltmeter 5 erfolgt, die Meßwertausgabe mittels Meßwertausgabegerät 6, vorzugsweise eines Meßwertdruckers, als Meßprotokoll 7 vorgenommen, die Einhaltung der Grenzwerte der durch die Meßwertgeber 10,' üblicherweise Thermoelemente oder Thermistoren, gebildeten Meßwerte durch den Grenzwertgeber 8 überwacht und bei Überschreitung über das zentrale Steuergerät die Abschaltung der potentialbezogenen angeordneten elektrischen Maschine 1 vom Speisenetz 2 gesteuert und zur Erfassung des Mittelwertes der Temperaturänderung der vom Strom des Spei-.senetzes 2 während der Zuschaltung durchflossenen Wicklung dieser nach Abschaltung vom Speisenetz 2 von einer Konstantstromquelle 3 Strom zur Meßwertbildung aufgeprägt wird. Der Meßablauf folgt einem ZeitfοIgeprogramm und das zentrale -Steuergerät 4 gewährleistet bei selbsttätiger Abschaltung durch Erreichen der Grenzwerte oder manuell veranlaßter Abschaltung vom Speisenetz den Ablauf eines geschlossenen Zyklus. Die Einrichtung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel gewährleistet weiterhin durchThe electrical machine 1-, at their parts fast dynamic temperature changes, mainly in the blocked operating state,. to be detected, is fed from the feed network 2 via the circuit breaker 3, which is switched by the central control unit 4 and ineßwertabhängig fed, wherein the Meßwertbildung takes place in the digital voltmeter 5, the measured value output by Meßwertausgabegerät 6, preferably a Meßwertdruckers as a measurement protocol made, the observance of the limits of the measured value 10, 'usually thermocouples or thermistors, measured values monitored by the limit switch 8 and controlled when exceeding the central control unit, the shutdown of the potential-related electrical machine 1 from the feed network 2 and to detect the average value of Temperature change of the current flowing through the current of the Spei .senetzes 2 during the connection winding this is impressed after disconnection from the feed network 2 from a constant current source 3 current for measuring value formation. The measuring sequence follows a ZeitfOIgeprogramm and the central control unit 4 ensures at automatic shutdown by reaching the limits or manually induced shutdown of the feed network the end of a closed cycle. The device according to this embodiment further ensures by

Umstecken einer Leiterkarte erζeugnisbeζogene Zeitfolgeprograrame zu nutzen. . Replacing a printed circuit board to use authorized time series programs. ,

Eine mögliche Nutzung der überwiegend durch das Meßwertausgabegerät begrenzten Erfassungsgeschwindigkeit ist bei gegenüber der maximal vorgesehenen Anzahl der Meßgrößen bzw. Meß-·. stellen verminderten Anzahl ohne Änderung des internen Steuersystems über einen Wählschalter gegeben.One possible use of the detection speed, which is predominantly limited by the measured value output device, is with respect to the maximum number of measured variables or measured values. provide reduced number without changing the internal control system via a selector switch.

Claims

invention claims

1. Measuring device for detecting rapid changes in temperature in electrical machines, 'characterized by a; a control unit of the heavy current equipment parts for feeding the electrical machine to be examined in the form of 'potential formation to reduce the repercussions on the test section, the control of the heavy current switching elements both in terms of Zu * - as well as the shutdown of the feed network by the to the metrological part of the Device belonging control part forming central control device, which after to a limited. Depending on the product range, a series of measurements or up to the maximum number of measured variables serially controls the separation of the electric machine from the supply network after a closed cycle, depending on the time, the connection of the measuring arrangement for detecting the change in the mean value of the temperature in the feed network until the moment of shutdown powered winding of the electric machine performs, and by a metrological · part consisting of transducers, a constant current source for detecting the mean value of the change in the temperature of the winding, a digital voltmeter, a limit and the Meßwertausgabegerät.

2 «measuring device according to item 1, characterized by an adapted to the product range design of the control unit, such that two time programs and switching cycles are guaranteed without additional effort by exchanging a circuit board» ·. _:

3 «measuring device according to Pkt. 1 and 2, characterized by a selector switch, which specifies a liberal selection of the number of measured variables between one and a maximum number when using the maximum possible limited by the device technology execution of the Meßwertausgabegerätes detection speed, the number of measured variables.

4 «measuring device according to Pkt. 1 to 3, characterized by an automatic monitoring of a limit with subsequent metered-dependent shutdown of the feed network after the expiration of a closed cycle by a logic device that ensures the course of the cycle and the storage of the measured values even when manually shutdown.

drawings