DE2148999C2

DE2148999C2 - Device for determining the limit temperature of an organ in rotation

Info

Publication number: DE2148999C2
Application number: DE2148999A
Authority: DE
Inventors: Andre Ing. Belfort Linsig
Original assignee: Alsthom-Unelec Sa 75116 Paris Fr
Current assignee: Alsthom-Unelec Sa 75116 Paris Fr
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1982-04-01
Also published as: FR2109135A5; NL7113395A; DE2148999A1; IT939910B; JPS5414513B1; LU63986A1; BE773219A; GB1353040A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Grenztemperatur eines in Rotation befindlichen Organs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs, insbesondere für einen Rotor einer elektrischen Maschine.The invention relates to a device for determining the limit temperature of a rotating device Organ according to the preamble of patent claim, in particular for a rotor of an electrical one Machine.

Es sind bereits Meßsysteme der Temperatur eines in Rotation befindlichen Organs mit Hilfe von Heißleitern bekannt, welche auf dem in Rotation befindlichen Organ angeordnet sind, und über Schleifringe, welche der Abnützung ausgesetzt sind, mit festen Detektoreinrichtungen verbunden sind. Es ist ebenso bereits bekannt, z.B. aus der DE-OS 15 73 254, eine kontaktlose induktive Übertragung zwischen einem in Rotation befindlichen temperaturempfindlichen Organ und einem festen Schwingkreis herzustellen. Dieses Organ ist ein Ferritkern, dessen Curie-Punkt gemäß der zu überwachenden Grenztemperatur gewählt ist. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, den statorseitigen Meßkreis zu vereinfachen und insbesondere auf die empfindlichen hochfrequenten Bauteile des Schwingkreises zu verzichten.There are already measuring systems of the temperature of an organ in rotation with the help of thermistors known, which are arranged on the rotating organ, and slip rings which the Are exposed to wear and tear, are connected to fixed detector devices. It is also already known e.g. from DE-OS 15 73 254, a contactless inductive transmission between one in rotation located temperature-sensitive organ and a fixed oscillating circuit. This organ is a ferrite core whose Curie point is selected according to the limit temperature to be monitored. Outgoing From this prior art, the object of the invention is to simplify the stator-side measuring circuit and in particular to do without the sensitive high-frequency components of the resonant circuit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of the patent claim.

Die Magnetflüsse der Arme der Magnetbrücke können durch Elektromagneten oder durch Permanentmagneten erzeugt werden. Der Magnetfelddetektor ist beispielsweise eine Zelle, welche nach dem Hall-Effekt arbeitet oder den magnetischen Widerstand (Reluktanz) ausnutzt.The magnetic fluxes of the arms of the magnetic bridge can be generated by electromagnets or by permanent magnets be generated. The magnetic field detector is, for example, a cell that works according to the Hall effect works or uses the magnetic resistance (reluctance).

Im Normalzustand ist die Magnetbrücke im Gleichgewicht, es wird somit im Zwischenraum kein magnetischer Fluß übertragen, und der Magnetfelddetektor sendet kein Signal aus. Wenn sich das Teil aus magnetischem Material unterhalb des Curie-Punktes befindet, wenn es sich der magnetischen Brücke nähert, bietet es den Kraftlinien des magnetischen Feldes einen Durchgang und bringt die Brücke aus dem Gleichgewicht. Der Magnetdetektor wird durch einen magnetischen Differenzialfluß durchlaufen und sendet ein polarisiertes Signal aus. Wenn sich das Teil aus magnetischem Material in der Achse der Brücke befindet, ist die Brücke erneut im Gleichgewicht, und das durch den Magnetdetektor ausgesandte Signal verschwindet. Wenn dann das Teil aus magnetischem Material die Achse der Magnetbrücke überschreitet, erscheint das Ungleichgewicht erneut mit einer umgekehrten Polarität des durch den Magnetdetektor ausgesandten Spannungssignals. Wenn sich das Teil aus magnetischem Material oberhalb des Curie-Punktes befindet, ist die Amplitude des durch den Magnetdetektor ausgesandten Signals beim Durchgang dieses Teils in der Nähe der Magnetbrücke sehr stark reduziert, und diese Amplitudenverminderung gestattet es, eine überhöhte Temperatur des in Rotation befindlichen ίο Organs zu ermitteln. In the normal state the magnetic bridge is in equilibrium, so no magnetic flux is transmitted in the gap and the magnetic field detector sends no signal. If the piece of magnetic material is below the Curie point as it approaches the magnetic bridge, it will provide passage for the lines of force of the magnetic field and unbalance the bridge. The magnetic detector is traversed by a magnetic differential flux and emits a polarized signal. When the part made of magnetic material is in the axis of the bridge, the bridge is again in equilibrium and the signal sent by the magnetic detector disappears. Then, when the part of magnetic material crosses the axis of the magnetic bridge, the imbalance reappears with a reverse polarity of the voltage signal sent by the magnetic detector. If the part is made of magnetic material above the Curie point, the amplitude of the light emitted by the magnetic detector signal is very greatly reduced during the passage of this part in the vicinity of magnetic bridge, and this amplitude reduction allows located an excessive temperature in rotation ίο To determine the organ.

Das Teil aus magnetischem Material ist am Umfang des Rotors befestigt, und zwar außerhalb des Magnetkreises, auf einem Stromleiter wie einem Kurzschlußring eines Käfigmotors, auf einem Spulenkopf eines gewickelten Rotors, auf einer Feldwicklung eines Synchronmotors oder auf einer Kollektorlamelle eines Gleichstrommotors.The part made of magnetic material is attached to the circumference of the rotor, outside the magnetic circuit, on a current conductor like a short-circuit ring of a squirrel cage motor, on a coil head one wound rotor, on a field winding of a synchronous motor or on a collector lamella of a DC motor.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines elektrischen Käfigmotor-Rotorendes, welches mit der Einrichtung zur Ermittlung von thermischen Überbelastungen ausgestattet ist,F i g. 1 is a plan view of part of an electrical Squirrel cage motor rotor end, which is equipped with the device for determining thermal overloads Is provided,

F i g. 2, 3 und 4 aufeinanderfolgende relative Stellungen des Teils aus magnetischem Material, welches von dem Rotor getragen wird, und zwar in bezug auf die magnetische Brücke, wenn dieses sich in ihrer Nähe befindet undF i g. 2, 3 and 4 successive relative positions of the part of magnetic material which is of carried by the rotor with respect to the magnetic bridge when it is in its vicinity is located and

F^:g. 5 die Amplitude des durch den Detektor ausgesandten Signals, welche auf der Ordinate aufgetragen ist, und zwar über der relativen Stellung des magnetischen Teils und des Detektors, welche auf der Abszisse aufgetragen ist.
Gemäß Fig. 1 umfaßt der Rotor 1 einen magnetisehen Kreis 2, Stäbe 3 und einen Kurzschlußring 4. Auf diesem Ring 4 ist beispielsweise durch Lötung ein Teil 5 aus einem ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Material befestigt, welches derart gewählt ist, daß sein Curie-Punkt, der Grenztemperatur entspricht, welche im Rotor 1 zugelassen werden soll. Gegenüber dem Teil 5 ist eine magnetische Brücke 6 angeordnet, welche aus 2 identischen Permanentmagneten 7 und 8 in Stabform gebildet ist, deren Südpole beispielsweise durch ein Joch 9 verbunden sind und deren Nordpole durch identische Joche 10 und 11 verbunden sind, die durch einen Spalt 12 voneinander getrennt sind, in welchen ein Magnetfelddetektor 13 eingesetzt ist.Q ^: g. 5 shows the amplitude of the signal emitted by the detector, which is plotted on the ordinate, specifically over the relative position of the magnetic part and the detector, which is plotted on the abscissa.
According to FIG. 1, the rotor 1 comprises a magnetic circuit 2, bars 3 and a short-circuit ring 4. On this ring 4, a part 5 made of a ferromagnetic or ferrimagnetic material is fastened, for example by soldering, which is selected such that its Curie point, corresponds to the limit temperature that is to be permitted in rotor 1. A magnetic bridge 6 is arranged opposite the part 5, which is formed from 2 identical permanent magnets 7 and 8 in the form of a rod, whose south poles are connected, for example, by a yoke 9 and whose north poles are connected by identical yokes 10 and 11, which are connected by a gap 12 are separated from each other, in which a magnetic field detector 13 is used.

Wenn sich das Teil 5 der Magnetbrücke 6 von links nähert, bringt der Durchgang, welchen es den Kraftlinien des Magnetfeldes bietet, wie es in der F i g. 2 dargestellt ist, die Magnetbrücke aus dem Gleichgewicht und bewirkt, daß der Detektor 13 ein Signal aussendet, dessen Amplitude im linken Teil der Fig.5 dargestellt ist. Wenn sich das Teil 5 in der Achse der Magnetbrücke 6 befindet, wie es in der Fig.3 dargestellt ist, befindet sich die Magnetbrücke erneut im Gleichgewicht und das durch den Detektor 13 ausgesandte Signal wird zu null. Wenn dann das Teil 5 seine Bewegung nach rechts von der Achse der Magnetbrücke 6 fortsetzt, wie es in der Fig.4 dargestellt ist, wird die Brücke erneut aus dem Gleichgewicht gebracht und es wird bewirkt, daß der Detektor 13 ein Signal umgekehrter Polarität aussendet, wie es im rechten Teil der F i g. 5 dargestellt ist.When the part 5 approaches the magnetic bridge 6 from the left, the passage it brings brings Lines of force of the magnetic field, as shown in FIG. 2 shows the magnetic bridge out of balance and causes the detector 13 to emit a signal, the amplitude of which is shown in the left part of FIG is shown. When the part 5 is in the axis of the magnetic bridge 6, as shown in Fig.3 is shown, the magnetic bridge is again in equilibrium and that by the detector 13 transmitted signal becomes zero. Then when the part 5 its movement to the right of the axis of the Magnetic bridge 6 continues, as shown in Figure 4, the bridge is again from the Equilibrium is brought about and the detector 13 is caused to emit a signal of reverse polarity, as shown in the right part of FIG. 5 is shown.

Wenn kein Signal vom Magnetdetektor 13 ausgesandt wird, so wird dadurch angezeigt, daß eine überhöhte Temperatur vorliegt und dies wird dazu verwendet, um einen Alarm auszulösen und/oder dieIf no signal is sent from the magnetic detector 13, it indicates that a excessive temperature is present and this is used to trigger an alarm and / or the

Energieversorgung des Motors zu unterbrechen, in dem eine Einrichtung zwischengeschaltet wird, welche in der Zeichnung nicht dargestellt ist, da sie keinen Teil der Erfindung darstellt und wie sie im Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsformen bekan.it ist.To interrupt the power supply of the motor, in which a device is interposed, which in the Drawing is not shown since it does not form part of the invention and as it is in the prior art in numerous embodiments are known.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Device for determining a limit temperature of an organ in rotation, which carries a magnetic part made of a magnetic material with a Curie point at the limit temperature, whereby a stationary measuring circuit is influenced by the magnetic part as it passes by, characterized in that the measuring circuit is a magnetic bridge ( 6) with two oppositely positioned permanent magnets (7, 8) and a magnet slot (12) located symmetrically between the two and containing a magnetic flux detector (13) in such a way that the bridge is only unbalanced when the temperature of the magnet part falls below the Curie point and if the magnetic part is just passed in front of the slot.