DE2031355A1 - Temperaturregeleinrichtung für gesteuerte oder geregelte elektrische Maschinen - Google Patents

Description

• Temperaturregeleinrichtung für gesteuerte oder geregelte elektrische Maschinen Die Erfindung betrifft eine Temperaturregeleinrichtung für gesteuerte oder geregelte elektrieche Maschinen, insbesondere zur Einhaltung von Grenztemperaturen, mit mindestens einem Temperaturfühler in dem durch die betriebsmäßige Erwärmung besonders gefährdeten, ruhenden oder umlaufenden Teil der. Maschine, einem gegebenenfalls mitumlaufenden Analog-Digital-Wandler und gegebenenfalls einer Meßwertübertragungseinrichtung.
• Es ist bekannt, die Temperatur elektrischer Maschinen durch im Stromkreis der Maschine angeordnete Relais, insbesondere Bimetalirelais, zu überwachen und den Stromkreis zu unterbrechen, wenn der Betriebsstrom einen den Ansprechstrom des Relais überschreitenden Wert annimmt. Ferner ist es bekannt, im Kühlkreis von elektrischen Maschinen uberwachungseinrichtungen anzuordnen, die den Kühlmittelumlauf in Abhängigkeit von der Temperatur regeln.
• Darüberhinaus ist eine Einrichtung zur betriebsmäßigen Uberwachung von Temperaturen am rotierenden Läufer von elektrischen Maschinen oder anderen umlaufenden Körpern bekannt, bei der Sonden zur Messung der Temperatur an der durch Versuche ermittelten heißesten Stelle vorgesehen sind. Ein mitumlaufender Meßwertumformer formt die von den Sonden gelieferten Temperaturmeßwerte in von der Drehzahl unabhängige Impulse um und übermittelt diese Impulse beispielsweise über Schleifringe oder eine drahtlose Ubertragungsstrecke an eine nicht umlaufende Auswertungseinrichtung (DT-PS 1 108 113)..
• Die bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie entweder vor allem Großmaschinen nicht wirkungsvoll vor einer Ubererwärmung schützen,da sie die Temperaturen nicht an den betriebsmäßig heißesten Stellen erfassen, oder daß sie zu einer Abschaltung der Maschinen und damit zu einer unerwünschten Betriebsunterbrechung führen.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die aus den Meßwerten durch Vergleich mit einem Temperatursollwert ermittelte Regelabweichung in einem die thermische Belastung der Maschine begrenzenden Sinne der Steuer- oder Regeleinrichtung zugeführt ist. Der Temperaturfühler ist dabei in an sich bekannter Weise in die umlaufende und/oder ruhende Wicklung der Maschine eingebaut.
• Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
• In der Zeichnung ist ein Gleichstrommotor 1 dargestellt, der über einen Stromrichter 2 und beispielsweise über einen Transformator i an ein Dreiphasennetz angeschlossen ist. Dem Stromrichter 2 ist ein Steuersatz 5 zugeordnet, der in Abhängigkeit von einem Stromregler 4 mit überlagertem Drehzahlregler 5 steht. Ein Stromwandler 6 liefert den Strom-Istwert für den Stromregler und ein Tachogenerator 7 den Drehzahl-Istwert für den Drehzahlregler. Zur Vorgabe des Drehzahl-W$ollwertes ist ein Sollwertgeber 8 vorgesehen.
• Mittels einer Meßsonde 9, beispielsweise eines Widerstandsthermometers, wird die Temperatur beispielsweise des Läufers der Gleichstrommaschine 1 an der heißesten Stelle erfaßt. Zweckmäßigerweise wird die Temperatur in unmittelbarer Nähe der Leiter, beispielsweise in der Wicklung selbst, gemessen, da die Erwärmung des Eisens infolge der größeren Zeitkonstante für eine Überlastung der Maschine nicht ausschlaggebend ist. Eine der jeweiligen Temperatur Q entsprechende Ausgangsspannung der Meßsonde wird in Impulse umgeformt, beispielsweise über einen Analog-Digital-Wandler 10 in eine Frequenz umgesetzt und beispielsweise über Schleifringe 11 einer Impulsformerstufe 12 zugeführt, deren Ausgang Impulse konstanter Amplitude liefert. Zur Erzeugung von Impulsen konstanter Breite ist der Impulsformerstufe eine rückgekoppelte Zeitstufe 13 nachgeschaltet. Die Ausgangsimpulse der Zeitstufe 13 sind einem Verstärker 14 mit Glättungsverhalten zugeführt, dessen Ausgang eineder Demperatur 4hanåloge Spannung führt. Diese dem Temperatur-Istwert entsprechende Spannung ist einem Temperaturanzeigegerät 15 zugeführt und wird mit einem an einem Potentiometer 16 eingestellten Temperatur-Sollwert verglichen, der der maximal zulässigen Temperatur entspricht. Die aus dem Vergleich resultierende Differenzspannung, die der Temperaturdifferenz ß 4tmax ~ ist proportional ist, wird - gegebenenfalls über einen weiteren Verstärker mit P-Verhalten dem Drehzahlregler 5 und/oder dem Stromregler 4 zur Begrenzung des Strom-Sollwertes und/oder des Steuerstromes zugeführt. Bei Ausnutzung des eingestellten Grenzstromes wird also der Stromgrenzwert mit steigender Temperatur in dem Maße herabgesetzt und der Effektivwert des Stromes derart reduziert, daß sich ein stationärer Zustand einstellt, bei dem die Ankertemperatur dem eingestellten Wert vmax entspricht.
• Nach der vorstehenden Beschreibung ist die Meßsonde im umlaufenden Teil einer elektrischen Maschine angeordnet. Sie kann natürlich in analoger Weise im ruhenden Teil der Maschine angeordnet sein.
• Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht eine optimale thermische Ausnützung von elektrischen Maschinen, d.h. es steht das jeweils in Abhängigkeit von der zulässigen Erwärmung maximale Antriebsmoment eines Motors zur Verfügung.
• 2 Patentansprüche 1 Figur

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Temperatur-Regeleinrichtung für gesteuerte oder geregelte elektrische Maschinen, insbesondere zur Einhaltung von Grenztemperaturen, mit minaestens einem Temperaturfühler in dem durch die betriebsmäßige Erwärmung besonders gefährdeten, ruhenden oder umlaufenden Teil der Maschine, einem gegebenenfalls mitumlaufenden Analog-Digital-Wandler und gegebenenfalls einer Meßwertübertragungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Meßwerten durch Vergleich mit einem Temperatur-Sollwert ermittelte Regelabweichung in einem die thermische Belastung der Maschine begrenzenden Sinne der Steuer- oder Regeleinrichtung zugeführt ist.
2. 2. Temperatur-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler in an sich bekannter Weise in die umlaufende und/oder ruhende Wicklung der Maschine eingebaut ist.