DE2156399A1 - Thermischer ueberlastungsschutz vorzugsweise fuer motoren - Google Patents

Description

• "Thermischer Überlastungsschutz vorzugsweise für Motoren" Die Erfindung befaßt sich mit der Ermittlung thermischer überlastungen eines in Rotation befindlichen Organs, insbesondere eines Rotors einer elektrischen Rotationsmaschine und speziell eines Elektromotors.
• Bereits bekannt sind Systeme zur Temperaturmessung eines in Rotation befindlichen Organs mit Hilfe von Heißleitern, die auf das in Rotation befindliche Organ montiert und mit feststehene den Erfassungseinrichtungen über Schleifkontakte verbunden sind, die Abnutzungserscheinungen ausgesetzt 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 Schwingfequenz 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.
• In der Zielsetzung der Erfindung liegt die Schaffung eines im Gegensatz zu den bisher vorgeschlagenen Lösungen einfacheren, kontaktlosen thermischen Überlastungsschutzes. Diese Vorrichtung arbeitet mit einem vom in Rotation befindlichen Organ gehaltenen Magnet und mit einem feststehenden Magnetfeld-Erfassungselement, das sich gegenüber einer der vom Magnet während des Umlaufes eingenommenen Stellungen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Magnetwerkstoff bestehendes Teil, dessen Permeabilität sich mit der Temperatur ändert und dessen Curiepunkt der zu erfassenden Temperatur entspricht, auf dem in Rotation befindlichen Organ in der Weise angeordnet ist, daß es sich zwischen den Magnet und dem Magnetfeld-Erfassungselement befindet, wenn sich diese gegenüberstehen.
• Bei diesem 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 Stab ende 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 werden. Wird demgegenüber der Curiepunkt erreicht, so besitzt die Permeabilitä 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. Handelt es sich um den Rotor eines elektrischen Motors, so wird die aus Magnet und Magnetwerkstoff-Teil bestehende Einheit am Rand des Rotors, außerhalb der Magnetschaltung auf einem Stromleiter befestigt, so z.B. auf einem Kurzschlußring eines Kurzschlußläufermotors, auf einem Spulenkopf eines Schleifringläufers, auf einer Erregerwicklung eines Synchronmotors oder auf einer Kollektorlamelle eines Gleichstrom-Motors.
• Unter Bezugnahme auf das beigefügte Schema soll nunmehr ein beispielhaft aufzufassendes Einsatzbeispiel des erfindungsgemäßen Sberlastungsschutzes beschrieben werden.
• Das dargestellte Schema stellt eine Draufsicht eines Endabschnittes eines Rotors eines Kurzschlußläufermotors dar. Dieser Rotor besteht aus einer Magnetschaltung 2, aus Stäben 3 und aus einem Kurzschlußring 4. Auf diesem Ring 4 wurde beispielsweise durch Lötung ein stabförmiger Dauermagnet 5 aufgebrachtund auf diesem Magnet 5 ein Blättchen 6 aus einem ferro- bzw. ferrimagnetischen Werkstoff, der danach ausgewählt wird, daß sein Curiepunkt der im Rotor 1 zulässigen Grenztemperatur entspricht. Auf der gegenüberliegenden Seite des Magnet s 5 und des Blättchens 6 befindet sich ein Magnetfeld-Erfassungselement 7.
• Das Kriterium des Nichtvorliegens eines vom Magnetfeld-Erfassungselements 7 abzugebenden Signals wird zur Auslösung einet Alarms und/oder zur Auslösung des Stromversorgungs-Schutzschaltei 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 Ausführungs--formen ermöglicht.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   Thermischer Überlastungsschutz für ein in Rotation befindliches Organ mit einem von letzteren gehaltenen Magnet und einem feststehenden Magnetfeld-Erfassungselement, das sich gegenüber einer der vom Magnet während des Umlaufes eingenommenen Stellungen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Magnetwerkstoff bestehendes Teil (5,6) , dessen Permeabilität sich mit der Temperatur ändert und dessen Curiepunkt der zu erfassenden Temperatur entspricht, auf dem in Rotation befinde lichen Organ (1) in der Weise angeordnet ist, daß es sich zwi schen dem Magnet (5) und dem Magnetfeld-Erfasungselement (7) befindet, wenn sich diese gegenüberstehen.
2. 2. Thermischer Überlastungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Magnet um einen stabförmigen Dauermagnet (5) und bei dem aus Magnetwerkstoff bestehende den Teil um ein Blättchen (6) handelt, das am Ende des Magnetstabes (5) befestigt ist.
3. 3. Thermischer Überlastungsschutz für einen Rotor eines Elektromotors nach einem der Ansprüche 1 oder ", dadurch gekennzeichnet, daß die aus Magnet (5) und Magnetwerkstoff-Teil (6) bestehende Einheit (5,6) am Rand des Rotors, außerhalb der EfagnetschaJtung (2,3,4) auf einem Stromleiter befestigt ist.