DE10154920A1

DE10154920A1 - Elektrische Maschine mit einer Wicklung und einem Temperatursensor zur Messung der Wicklungstemperatur

Info

Publication number: DE10154920A1
Application number: DE10154920A
Authority: DE
Inventors: Mostafa Yousefi
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer Wicklung (1) und mit einem Temperatursensor (3) zur Messung der Wicklungstemperatur. Um den Aufwand zur Messung der Wicklungstemperatur in Bezug auf einen Funktionsausfall des Temperatursensors zu verringern, ist erfindungsgemäß der Temperatursensor (3) außerhalb der Wicklung (1) angeordnet und mit einem wärmeleitenden Bauelement (4) verbunden, das in die Wicklung (1), insbesondere in den Wickelkopf (1a), hinein geführt ist. Der Temperatursensor (3) ist bevorzugt an einem die Wicklung (1) umgebenden Gehäuse (2) befestigt und von außerhalb des Gehäuses (2) montier- und demontierbar. Das wärmeleitende Bauelement (4) kann aus Kupferdraht bestehen und zumindest abschnittsweise in einem Wärmeisolator (5) angeordnet sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer Wicklung und einem Temperatursensor zur Messung der Wicklungstemperatur.

Zur Messung der Wicklungstemperatur einer elektrischen Maschine wird die Temperatur im Bereich des sogenannten Wickelkopfes erfasst. Das ist derjenige Bereich der Wicklung, in dem die linear angeordneten Abschnitte der Wicklung, also die Stränge, durch bogenförmige Abschnitte des Wicklungsdrahtes miteinander verbunden sind. Da die üblichen Wickelköpfe geometrisch nicht genau gefertigt werden können, ist eine Ankopplung eines Temperatursensors von außen nicht oder nur sehr schwer möglich. Die Geometrie der für eine Ankopplung eines Temperatursensors prinzipiell geeigneten Kontaktflächen am Wickelkopf ist nicht genau definiert und unterliegt bei der Herstellung großen Schwankungen.

Ferner ist zu beachten, dass die Isolation des Wickelkopfes auf keinen Fall beschädigt werden darf. Da die Maschine im Betrieb Vibrationen ausgesetzt ist, besteht die Gefahr, dass im Bereich der Kontaktfläche zum Temperatursensor Reibung entsteht und die Isolierung beschädigt wird.

Aus den genannten Gründen wird der Temperatursensor - üblicherweise ein Sensor auf Siliziumbasis (KTY-Typ) oder Platin-Basis (PT-Typ) - in den Wickelkopf eingesetzt und dort zusammen mit dem Wicklungsdraht in Isolierlack eingegossen. Die frei bleibenden Drahtenden des Temperatursensors werden aus der Maschine heraus geführt. Da die genannten Temperatursensoren durch das Vergießen mit dem Wicklungsdraht nicht austauschbar sind, werden in die Wicklung mehrere Temperatursensoren eingesetzt, so dass bei Ausfall eines Sensors die Temperatursignale von dem oder von den verbleibenden Sensoren geliefert werden. Die Temperaturerfassung erfolgt also redundant durch mehrere Sensoren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Messung der Wicklungstemperatur in Bezug auf einen Funktionsausfall des Temperatursensors mit verringertem Aufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Temperatursensor außerhalb der Wicklung angeordnet und mit einem wärmeleitenden Bauelement verbunden ist, das in die Wicklung, insbesondere in den Wickelkopf, hinein geführt ist.

Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, den Temperatursensor nicht innerhalb der Wicklung bzw. des Wickelkopfes anzuordnen und dort direkt die Temperatur zu messen, sondern die zu messende Temperatur mittels geeigneter wärmeleitender Bauelemente an eine Stelle außerhalb der Wicklung zu leiten, die aufgrund ihrer definierten Geometrie für die Unterbringung eines Temperatursensors gut geeignet ist. Hierdurch wird einerseits der Vorteil erzielt, dass der Temperatursensor nicht in die Wicklung eingebracht werden muss, andererseits ist es bei Bedarf auf einfache Weise möglich, den Temperatursensor auszutauschen.

Zweckmäßigerweise ist der Temperatursensor an einem die Wicklung umgebenden Gehäuse befestigt und von außerhalb des Gehäuses montier- und demontierbar.

Das wärmeleitende Bauelement besteht mit Vorteil aus Kupferdraht und ist zumindest abschnittsweise in einem Wärmeisolator angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, andere Materialien zu verwenden, die eine für die vorliegende Erfindung geeignete Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Wicklung in einem Stator eines Elektromotors, insbesondere eines Drehstrommotors, angeordnet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine als Elektromotor ausgebildete elektrische Maschine im Bereich einer Ständerwicklung 1, die einen Wickelkopf 1a aufweist.
Die Ständerwicklung 1 und der Wickelkopf 1a befinden sich innerhalb eines Gehäuses 2. Ein von außerhalb des Gehäuses 2 montier- und demontierbarer Temperatursensor 3 ist in der Wand des Gehäuses 2 befestigt und mit einem wärmeleitenden Bauelement 4 verbunden, das in den Wickelkopf 1a hineingeführt und dort in Isolierlack eingegossen ist.
Das wärmeleitende Bauelement 4 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kupferdraht, der im Bereich des Gehäuses 2 bzw. der Verbindung mit dem Temperatursensor 3 in einem Wärmeisolator 5 angeordnet ist. Dadurch wird verhindert, dass ein Wärmeübergang vom wärmeleitenden Bauelement 4 auf das Gehäuse 2 und damit einen Verfälschung der zu messenden Temperatur statt findet.
Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, den Temperatursensor 3 bei einem Defekt auf einfache Weise auszutauschen.

Claims

1. Elektrische Maschine mit einer Wicklung und einem Temperatursensor zur Messung der Wicklungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (3) außerhalb der Wicklung (1) angeordnet und mit einem wärmeleitenden Bauelement (4) verbunden ist, das in die Wicklung (1), insbesondere in den Wickelkopf (1a), hinein geführt ist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (3) an einem die Wicklung (1) umgebenden Gehäuse (2) befestigt und von außerhalb des Gehäuses (2) montier- und demontierbar ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeleitende Bauelement (4) aus Kupferdraht besteht und zumindest abschnittsweise in einem Wärmeisolator (5) angeordnet ist.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (1) in einem Stator eines Elektromotors, insbesondere eines Drehstrommotors, angeordnet ist.