DE2429007C3 - Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines Elektromotors - Google Patents
Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines ElektromotorsInfo
- Publication number
- DE2429007C3 DE2429007C3 DE2429007A DE2429007A DE2429007C3 DE 2429007 C3 DE2429007 C3 DE 2429007C3 DE 2429007 A DE2429007 A DE 2429007A DE 2429007 A DE2429007 A DE 2429007A DE 2429007 C3 DE2429007 C3 DE 2429007C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- protection device
- particles
- conductive
- electric motor
- buffer element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 37
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims 1
- 239000012799 electrically-conductive coating Substances 0.000 claims 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000025488 response to cold Effects 0.000 description 1
- 230000031070 response to heat Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/25—Devices for sensing temperature, or actuated thereby
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines Elektromotors, bestehend aus einem
elektrisch leitenden, mit zunehmender Temperatur
65 seinen Widerstand erhöhenden, in die Verbindungsleitung zwischen der Wicklung des Elektromotors und der
Energiequelle eingeschalteten und vom Strom des Elektromotors durchflossenen Elements.
Eine solche Schutzvorrichtung soll den Anker eines Elektromotors gegenüber einer Zerstörung durch hohe
Temperaturen infolge eines übergroßen Stromes schützen, indem bei Auftreten einer überhöhten
Temperatur der Anker von der Spannungsquelle getrennt und so der Motor vor einer Zerstörung
geschützt wird.
Das Einschalten des Motorankers mit einem Permanentmagneten wird von einem verhältnismäßig großen,
kurzen Stromstoß begleitet, dem die Teile des Motors standhalten können. Falls der Anker festgestellt ist und
sich nicht drehen kann, kann der Stromstoß jedoch zu einer Zerstörung des Ankers führen. Falls der Anker
sich zu drehen beginnt und anschließend blockiert wird, dann wird er wieder einem abnormal großen Strom
ausgesetzt, der bei längerer Zeitdauer den Anker zerstören kann.
Es ist bereits eine Anzahl von Schutzvorrichtungen gegen Überlastung eines Elektromotors bekannt; diese
besitzen jedoch meist den Nachteil, daß sie verhältnismäßig komplex und teuer sind. Permanentmagnetmotoren,
um die es sich hier handelt, sind verhältnismäßig billig und sehr zuverlässig, wodurch die Verwendung
herkömmlicbtr Überlastungsschutzvorrichtungen unzweckmäßig
ist.
Dies gilt auch im wesentlichen für eine aus der DT-AS 14 88 894 bekannte Schutzvorrichtung, bei der ein
elektrisch leitendes Element, das in die Verbindung zwischen der Motorwicklung und der Energiequelle
eingeschaltet ist und mit zunehmender Temperatur seinen V/iderstand erhöht; dieses Element umfaßt dabei
einen PTC-Widerstand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige, temperaturempfindliche Schutzvorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, durch die eine Zerstörung des Elektromotors infolge abnormaler
Stromwerte mit Sicherheit vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schutzvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß das Element einen zusammendrückbaren und expandierbaren Körper aus wärmeempfindlichem Elastomer-Material
mit einer Vielzahl darin verteilter, elektrisch leitender Teilchen umfaßt, wobei dieses
Material im Ansprechen auf ein Ansteigen bzw. Erniedrigen der Temperatur im Material derart
expandierbar oder zusammenziehbar ist, daß durch den Körper im zusammengedrückten Zustand über den
Kontakt der Teilchen miteinander ein elektrisch leitender Weg hergestellt ist bzw. daß der Körper im
expandierten Zustand elektrisch nicht-leitend ist, und daß ein federelastisch ausgebildeter anderer Teil des
Elements auf diesen Körper eine solche Druckkraft ausübt, daß dieser normalerweise leitend gehalten wird,
wobei die Elastizität dieses Elements eine thermische Ausdehnung de-. Materials in einem solchen Maße
zuläßt, daß der Körper nicht-leitend gehalten wird.
Körper mit starkem thermischem Ausdehnungskoeffizienten und eingelagerten leitenden Teilchen, die nach
Ausdehnung des expandierbaren Materials leitende oder nicht-leitende Verbindungen im Körper herstellen
können, sind an sich bereits aus der US-PS 31 31 269 bekannt, wo sie jedoch lediglich als Element zum
Umsetzen einer elektrischen Energie in mechanische Bewegung verwendet werden.
Im Gegensatz zum erläuterten Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ein
solcher Körper aus wärmeempfindlichem Elastomer-Material,
in dem eine Vielzahl elektrisch leitender Teilchen fein verteilt vorgesehen ist, in dem elektrisch
leitenden und vom Strom des Elektromotors durchflossenen
Element verwendet Wenn somit der Körper im
Ansprechen auf Temperaturerhöhungen oder Herabsetzungen expandiert bzw. zusammengezogen wird,
dann wird über die Teilchen, die im zusammengedrück- ι ο
ten Zustand miteinander in Berührung kommen, ein elektrisch leitender Weg durch den Körper errichtet, so
daß also der Körper selbst elektrisch leitend ist, während die Teilchen im expandierten Zustand des
Materials voneinander wegbewegt sind und daher is keinen elektrisch leitenden Weg errichten, so daß der
Körper dann entsprechend elektrisch nicht-leitend gemacht ist.
In dieser erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung wirkt der genannte Körper mit einem anderen Teil des
elektrisch leitenden Elements in der Weise zusammen, daß dieser Teil federelastisch eine Druckkraft solcher
Größe ausübt, daß er einerseits normalerweise leitend gehalten wird, daß andererseits jedoch die Elastizität
dieses anderen Teiles ein Ausdehnen des Elastomer-Materials in einem Ausmaß ermöglicht, das ausreicht,
den Körper bei entsprechenden Temperaturerhöhungen nicht-leitend zu machen.
Eine besondere Anwendung findet die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung in Verbindung mit einem
herkömmlichen Elektromotor mit Permanentmagnetes).
Die Erfindung sei im folgenden anhand einiger in der
Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
herkömmlichen Permanentmagneten-Elektromotors mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzvorrichtung;
F i g. 2 eine Aufbicht auf den Motor gemäß F i g. 1;
F i g. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß der Linie 3-3 in F i g. 2;
Fig.4 eine Seitenansicht in vergrößertem Maßstab
von einem Teil der Schutzvorrichtung;
F i g. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß der Linie 5-5 in Fig.3;
Fig.6 eine vergrößerte Schnittdarstellung ähnlich der der Fig.3 zur Darstellung einer abgewandelten
Ausführungsform der Erfindung.
In F i g. 1 ist ein mit Permanentmagnet versehener herkömmlicher Elektromotor veranschaulicht, der ein
am oberen Ende offenes und am unteren Ende geschlossenes, becherförmiges Gehäuse 1 und den
ringförmig ausgebildeten Permanentmagneten 2 besitzt, der an der Gehäuseinnenseite befestigt ist. Im Gehäuse
befindet sich ein Rotor oder Anker 3 mit einer Welle 4, auf der Polteile 5 montiert sind, und eine Wicklung 6,
deren entgegengesetzte Enden mit einem Segmentkommutator 7 in gewöhnlicher Weise verbunden sind. Ein
Ende der Welle 4 erstreckt sich durch eine öffnung im geschlossenen Ende des Gehäuses 1 und kann an ein
nicht dargestelltes Getriebe oder dergleichen angeschlossen werden, während das entgegengesetzte Ende
der Welle 4 in einem Sockel 8 (vgl. F i g. 2) gelagert ist, der von einer Anschlußklemmleiste 9 getragen wird, die
mit dem offenen Ende des Gehäuses 1 verbunden ist.
Wie sich F i g. 3 entnehmen läßt, ist die Anschlußklemmleiste 9 aus isolierendem Material hergestellt und
mit von außen zugänglichen Klemmen 10 und 11 ausgerüstet, für eine Verbindung mit Batterieklemmen
oder einer anderen elektrischen Energiequelle (nicht gezeigt). Die Klemme 10 kann mit der negativen
Klemme einer Batterie verbunden werden. Die Klemme 11 ist die Speiseklemme und kann mit der positiven
Klemme einer Spannungsquelle verbunden weiden. Die Klemmen 10 und 11 werden durch eine Schutzwand 12
eingeschlossen, in die ein nicht dargestellter Stecker mit Verbindungsleitungen für eine Spannungsquelle eingesetzt
werden kann.
Die Klemme 10 ist mit einem elektrisch leitenden Bürstenhalter 13 vernietet oder sonstwie fest verbunden,
der an der Innenseite der Anschlußklemmleiste 9 festgemacht ist, während die Klemme 11 in einer im
folgenden beschriebenen Weise mit einem gleichen Bürstenhalter 14 verbunden ist. Im Bürstenhalter 13 ist
eine Bürste 15 gleitbeweglich aufgenommen, während eine gleiche Bürste 16 im Halter 14 aufgenommen ist.
Neben jedem Bürstenhalter ist ein Stift 17 vorgesehen, der von der Anschlußklemmleiste 9 herabhängt und eine
Klinkenfederspule 18 aufnimmt. Ein Schenkel 19 jeder Klinkenfeder sitzt in einer Kerbe 20 im zugehörigen
Bürstenhalter, und der andere Schenkel 21 jeder Klinkenfeder drückt gegen die zugehörige Bürste und
zwingt so die letztere in Kontakt mit dem Segmentkommutator 7.
Wie insbesondere Fig.3 und 5 zeigen, besitzt die
Klemme 11 einen Flansch 22a, der die Basis eines Absatzes 22 in der Anschlußklemmleiste 9 bildet. Eine
als Pufferelement 23 ausgebildete Schutzschalteinrichtung ist im Absatz 22 aufgenommen und liegt an der
Klemme 11 an. Das Pufferelement 23 hat eine solche Länge, daß es über die innere Oberfläche der
Anschlußklemmleiste 9 vorsteht, so daß es mit dem freien Ende einer elektrisch leitenden, eine Kraft
ausübenden Feder 24 in Eingriff kommt, deren entgegengesetztes Ende mit dem Bürstenhalter 14
verbunden ist. Die Teile 7,10,11,13,14,15,16,23 und 24
bilden das elektrisch leitende Element zur Verbindung der Wicklung 6 des Elektromotors mit der Energiequelle,
und Teil 23 befindet sich dabei in stetem Eingriff mit den Teilen 11 und 24. Wie im folgenden noch näher
erläutert wird, ist das elektrisch leitende und vom Strom des Elektromotors durchflossene Element so ausgebildet,
daß es mit zunehmender Temperatur seinen Widerstand erhöht. Zu diesem Zweck umfaßt das
Element einen zusammendrückbaren und expandierbaren Körper, nämlich das Pufferelement 23, das im
wesentlichen aus wärmeempfindlichem Elastomer-Material mit einer Vielzahl darin verteilter, elektrisch
leitender Teilchen 25 besteht.
Das Pufferelement 23 entspricht im wesentlichen den in der GB-PS 12 90 963 beschriebenen Pufferelementen,
bei denen bereits ganz allgemein an eine Ausübung einer gewissen Schutzfunktion gedacht ist. Dieses
Pufferelement weist einen Körper aus federnd zusammendrückbarem und expandierbarem, nicht leitendem
Material, wie z. B. Silikongummi, auf und enthält eine große Menge elektrisch leitender Teilchen, die sich beim
Zusammendrücken oder Ausdehnen des Pufferelements gegeneinander bewegen können und so in gegenseitige
Berührung gelangen bzw. aus einem vorhandenen Kontakt herausgelangen.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform besitzt das Pufferelement 23 einen verhältnismäßig großen
thermischen Ausdehnungs- und Kontraktionskoeffizienten. Wird das Pufferlement 23 zusammengedrückt,
dann bewegt sich eine ausreichende Anzahl der
leitenden Teilchen 25 in Eingriff miteinander, und diese Teilchen 25 bilden so wenigstens einen elektrisch
leitenden Weg durch dieses Pufferelement. Das Pufferelement 23 wird vorzugsweise unter Kompression
in bekannter Weise geformt, so daß es ohne Vorhandensein einer äußeren Druckkraft elektrisch
leitend ist; es kann jedoch auch so geformt werden, daß es ohne Vorhandensein einer äußeren Druckkraft
nicht-leitend ist.
Jedes (etwa kugelförmige) leitende Teilchen 25 enthält vorzugsweise ein Grundmetall, z. B. Kupfer, das
eine Oberflächenbeschichtung aus einem Edelmetall, z. B. Silber, aufweist. Es ergibt sich dadurch ein etwas
billigerer Aufbau, als wenn die Teilchen vollständig aus Edelmetall hergestellt sind; der elektrische Widerstand
eines solchen Teilchens entspricht im wesentlichen dem Widerstand von Edelmetall. Die Größe der Teilchen
kann entsprechend dem aufzunehmenden Stromwert schwanken, d. h. je niedriger der Strom ist, desto kleiner
sind die Teilchen, und umgekehrt. Die Größe der Teilchen wird vorzugsweise so gewählt, daß die
Teilchen Stromwerte bis zu einer vorbestimmten Größe über eine begrenzte Zeitdauer aufnehmen können, daß
sie aber Ströme, die einen vorbestimmten Wert übersteigen, über eine längere Zeitdauer nicht aufnehmen
können. Dies bedeutet, wenn ein über einen vorbestimmten Wert hinausgehender Strom länger als
für einen kurzen Zeitabschnitt an die Teilchen angelegt wird, dann werden sie durch die von einem solchen
Strom erzeugte Hitze zersetzt. Auf diese Weise wirken die Teilchen in derselben Weise wie eine temperaturempfindliche
Sicherung (Schaltungsunterbrechung). Bei der Auswahl der Teilchengröße gelten im
wesentlichen dieselben Prinzipien wie für die Auswahl der Größe eines Drahtes oder eines anderen stromleitenden
Materials; die Kapazität für die Stromleitung der Teilchen kann ferner empirisch bestimmt werden.
Das Pufferelement 23 wird außen vorzugsweise mit einem hochresistenten, aber leitenden Material, wie z. B.
einem kolloidalen Karbon, beschichtet. Der Zweck dieser Beschichtung 26 wird weiter unten noch erläutert.
In der zuvor geschilderten Weise ergibt sich ein Pufferelement 23, dessen Material sich im Anpsrechen
auf ein Ansteigen oder Erniedrigen der Temperatur im Material derart expandieren und zusammenziehen
kann, daß durch das Pufferelement im zusammegedrückten Zustand über den Kontakt der Teilchen 25
miteinander ein elektrisch leitender Weg hergestellt ist, während demgegenüber das Pufferelement 23 im
expandierten Zustand elektrisch nicht-leitend ist.
Wenn die Teilchen der bisher beschriebenen Schutzvorrichtung mit dem anhand von F i g. 1 beschriebenen
Elektromotor zusammengesetzt sind, dann kann dieser Elektromotor betriebsfertig gemacht werden, indem die
Klemmen 10 und 11 über einen nicht gezeigten Schalter
mit der negativen und positiven Klemme einer Spannungsquelle verbunden werden, worauf ein Strom
von der Spannungsquelle zur Klemme 11 durch das Pufferelement 23, die Feder 24, zum Bürstenhalter 14
und durch die Bürste 16 zum Kommutator 7 fließt; der Strom fließt dann weiter vom Kommutator 7 durch die
Wicklung 6, über die Bürste 15 zum Bürstenhalter 13 und dann über die Klemme 10 zur Spannungsquelle.
Kann der Anker 3 sich nicht drehen (wenn die Wicklung 6 mit der Spannungsquelle verbunden wird),
dann erzeugt der der Wicklung zugeführte Strom eine verhältnismäßig hohe Temperatur im Pufferelement 23.
Steigt die Temperatur entsprechend an, dann dehnt sich das Pufferelement aus und zumindest eines der
miteinander in Berührung stehenden Teilchen 25 kann sich zersetzen, wodurch der Stromweg durch das
Pufferelement 23 unterbrochen und eine Zerstörung der Ankerwicklung verhindert wird. Das Zersetzen von
einigen wenigen Teilchen 25 verhindert nicht, daß das Pufferelement 23 nach einem Wiederzusammendrücken
wieder leitend wird, sofern das Pufferelement so viele Teilchen enthält, daß andere einen leitenden Stromweg
ίο bilden können. 1st die vom Strom erzeugte Temperatur
nicht so hoch, daß leitende Teilchen 25 zersetzt werden, aber höher als die Temperatur, in der die Wicklung 6
über längere Zeit standhalten kann, dann bewirkt die größere Tempratur, daß das Pufferelement 23 sich
ausdehnt, wodurch einige der Teilchen 25 außer Eingriff voneinander kommen und dadurch der Siromweg durch
das Pufferelement unterbrochen wird. Auf diese Weise wird eine Zerstörung der Ankerwicklung ebenfalls
verhindert.
Wenn die durch den Strom erzeugte Temperatur ausreicht, um ein oder mehrere Teilchen zu zersetzen
oder eine Ausdehnung des Pufferelements 23 und dadurch eine Unterbrechung des Stromweges durch
dieses Pufferelemen* hindurch hervorzurufen, dann hat
die Unterbrechung des Stromweges ein Abkühlen und
Zusammenziehen des Pufferelements zur Folge. In beiden Fällen wird dann der Stromweg durch das
Pufferelement wieder hergestellt. Der Zyklus von Unterbrechungen und Wiederherstellung des Stromweges
kann wiederholt erfolgen. Falls kein wiederholtes Unterbrechen und Wiederherstellen des Stromweges
erwünscht ist (z. B. bei einem Akkumulator eines Kraftfahrzeugs), dann kann dies durch die leitende
Beschichtung 26 verhindert werden, die vorzugsweise einen solchen Widerstand besitzt, daß ein Strom mit
einigen Milliampere hindurchgelangen kann. Dieser kleine Strom reicht nicht zur Zerstörung der Wicklung 6
(und z. B. zu einem Entleeren einer Kraftfahrzeug-Batterie) aus, es sei denn nach einem langen Stromdurchgang;
ein solcher Strom kann jedoch eine Temperatur erzeugen, die das Pufferelement 23 in seinem expandierten
Zustand hält und so ein Wiederherstellen eines Stromweges durch dieses Pufferelement verhindert
Es ist allgemein bekannt, daß die Wicklung eines Elektromotors ohne Zerstörung bei tieferen Außentemperaturen höheren Strömen standhalten kann als bei höheren Umgebungstemperaturen. Beispielsweise kann die Wicklung 6 des veranschaulichten Elektromotors einem bestimmten Strom ohne Zerstörung über 1 Minute lang bei Zimmertemperatur standhalten; bei 93° C (200° F) kann dieselbe Wicklung dem Strom ohne Zerstörung jedoch nur etwa 1/2 Minute standhalten, während auf der anderen Seite die Wicklung bei ca. 4,4° C demselben Strom über 2 Minuten standhalten kann, ohne zerstört zu werden.
Es ist allgemein bekannt, daß die Wicklung eines Elektromotors ohne Zerstörung bei tieferen Außentemperaturen höheren Strömen standhalten kann als bei höheren Umgebungstemperaturen. Beispielsweise kann die Wicklung 6 des veranschaulichten Elektromotors einem bestimmten Strom ohne Zerstörung über 1 Minute lang bei Zimmertemperatur standhalten; bei 93° C (200° F) kann dieselbe Wicklung dem Strom ohne Zerstörung jedoch nur etwa 1/2 Minute standhalten, während auf der anderen Seite die Wicklung bei ca. 4,4° C demselben Strom über 2 Minuten standhalten kann, ohne zerstört zu werden.
Die vorgenannten Eigenschaften einer Elektromotorwicklung können in vorteilhafter Weise bei der Bildung
der auf das Pufferelement 23 eine Druckkraft ausübenden Feder 24 verwendet werden, wobei diese Feder 24
als Bimetallelement mit einanderliegenden Streifen 27 und 28 aus verschiedenen Metallen mit jeweils
unterschiedlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgebildet ist (vgL Fig.4). Bei der dargestellten
Ausführungsform besitzt der Streifen 27 einen höheren
<ή Koeffizienten, und er befindet sich im Eingriff mit dem
Pufferelement 23. Auf diese Weise dehnt sich der Streifen 27 bei verhältnismäßig hoher Umgebungstemperatur
in einem größeren Maße aus als der Streifen 28
und bewegt das freie Ende des als Feder ausgebildeten Teiles vom Pufferelement 23 weg und verhindert die
Druckkraft auf das Pufferelement 23 und Unterbrechung des Stromweges durch dieses Pufferelement in
kürzerer Zeit erfolgen können. Umgekehrt wird durch eine niedrigere Umgebungstemperatur der Streifen 27
schneller zusammengezogen als der Streifen 28, wodurch sich das freie Ende der Feder 24 in Richtung
auf das Pufferelement 23 bewegt und so die auf das Pufferelement ausgeübte Kraft größer wird, und folglich
wird die zur Unterbrechung des Stromweges durch das Pufferelement benötigte Zeit größer. Auf diese Weise
wird die Schutzvorrichtung für den Elektromotor bezüglich der Änderungen der Umgebungstemperaturen
selbst kompensierend, wobei der Schutz für die Motcrwickiung aufrechterhalten wird. Die anfänglich
von der Feder 24 auf das Pufferelement ausgeübte Druckkraft variiert entsprechend dem speziellen Aufbau
des Pufferelements in Abhängigkeit beispielsweise von der Zusammendrückbarkeit und der Länge des
Pufferelements sowie der Anzahl und Größe der im Pufferelement vorhandenen Teilchen 25. Vorzugsweise
besitzt die auf das Pufferelement durch die Feder 24 ausgeübte Druckkraft eine solche Größe, wie sie für
einen passenden Motor bei Zimmertemperatur erforderlich ist
Das am Pufferelement 23 anliegende Ende der Feder 24 weist vorzugsweise eine in Richtung auf dieses
Pufferelement konvexe Vertiefung 29 auf. Diese Ausbildung stellt einen guten elektrischen Kontakt
zwischen Pufferelement und Feder 24 unter Bedingungen sicher, bei denen die Umgebungstemperatur
verhältnismäßig niedrig ist
Wie sich am besten aus F i g. 5 ersehen läßt, ist der als Hohlraum ausgebildete Absatz 22 zylindrisch, während
das Pufferlement 23 einen quadratischen Querschnitt besitzt Dieser Aufbau wird insofern bevorzugt, als er
den Zusammenbau im Absatz 22 erleichtert, während genügend Raum für die seitliche Ausdehnung des
Pufferelements bleibt, wenn dieses zusammengedrückt wird oder sich im Ansprechen auf eine Temperaturerhöhung
ausdehnt.
Die in Fig.6 gezeigte abgewandelte Ausführungs
form entspricht in vielen Teilen dem zuvor beschriebenen Beispiel, so daß gleiche Teile mit denselben
Bezugszeichen versehen sind. Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführungsform weist die Klemme lla
einen Ansatz 30 auf, der sich vollständig durch den als Hohlraum ausgebildeten Absatz 22 hindurch erstreckt
und an einem Schenkel 31 des Bürstenhalters 14 mit Hilfe eines isolierenden Scheibchens 32 befestigt ist. Das
Pufferelement 23a ist mit einer Mittelöffnung ausgebildet, umgibt den Ansatz 30 und sitzt auf dem Schenkel 31.
Das Pufferelement 23a besitzt alle Eigenschaften des Pufferelements 23 des vorhergehenden Beispieles und
unterscheidet sich gegenüber dem letzten nur durch die Formgebung. Oben auf dem Pufferclen; ent 23a sitzt eine
elektrisch leitende Scheibe 33, auf der eine elektrisch leitende Spiralfeder 34 sitzt, die eine konisch-konvexe
Seite besitzt, welche gegen eine Schulter 35 der Klemme lla drückt.
Die Spiralfeder 34 wird beim Einbau in die zugehörige Schutzvorrichtung so eingestellt, daß sie eine vorbestimmte
Druckkraft auf das Pufferelement 23a ausübt, damit dieses normalerweise leitend gehalten wird; das
Pufferelement kann gewünschtenfalis aber auch unabhängig vom Anliegen einer Kraft durch die Spiralfeder
34 leitend erhalten werden. In jedem Falle kann — ähnlich wie beim vorhergehenden Beispiel — Strom von
der Klemme lla zum Bürstenhalter 14 über die Schulter
35, die Spiralfeder 34, die Scheibe 33, das Pufferelement 23a und den Schenkel 31 fließen. Wird die Temperatur
des Pufferelements 23 erhöht, dann dehnt sich das Pufferelement 23a aus und drückt die Spiralfeder 34
zusammen, worauf sich die gegenseitig berührenden Teilchen 25 im Pufferelement 23a voneinander wegbewegen,
so daß der Stromweg durch das Pufferelement unterbrochen wird. Beim Abfallen der Temperatur des
Pufferelements 23a expandiert die Spiralfeder 34 axial, so daß die Leitfähigkeit des Pufferelements wiederhergestellt
wird.
Claims (9)
1. Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines Elektromotors, bestehend aus einem elektrisch
leitenden, mit zunehmender Temperatur seinen Widerstad erhöhenden, in die Verbindungsleitung
zwischen der Wicklung des Elektromotors und der Energiequelle eingeschalteten und vom Strom des
Elektromotorsdurchflossenen Elements, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (7, 10, 11,
13,14,15,16,23,24,34) einen zusammendrückbaren
und expandierbaren Körper (23 bzw. 23a) aus wärmeempfindlichem Elastomer-Material mit einer
Vielzahl darin verteilter, elektrisch leitender Teilchen (25) umfaßt, wobei dieses Material im
Ansprechen auf ein Ansteigen bzw. Erniedrigen der Temperatur im Material derart expandierbar oder
zusammenziehbar ist, daß durch den Körper im zusammengedrückten Zustand über den Kontakt
der Teilchen miteinander ein elektrisch leitender Weg hergestellt ist bzw. daß der Körper im
expandierten Zustand elektrisch nichtleitend ist, und daß ein federelastisch ausgebildeter anderer Teil (24
bzw. 34) des Elements auf diesen Körper (23 bzw. 23a) eine solche Druckkraft ausübt, daß dieser
normalerweise leitend gehalten wird, wobei die Elastizität dieses Elements eine thermische Ausdehnung
des Materials in einem solchen Maße zuläßt, daß der Körper nicht-leitend gehalten wird.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe und der Widerstand
der Teilchen (25) zum Leiten eines Stromes vorbestimmter Größe gewählt sind, wobei sie
jedoch bei einem diese vorbestimmte Größe überschreitenden Strom verbrauchbar sind.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Teilchen (25) so
gewählt ist, daß bei einem Verbrauch von einem oder mehreren Teilchen infolge der Kompression
des Körpers (23 bzw. 23a,) andere Teilchen den Leitungsweg durch den Körper wiederherstellen.
4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (23 bzw. 23a,} eine
hochresistive, elektrisch leitende Beschichtung (26) aufweist.
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den anderen Teil (24)
des Elements auf den Körper (23) ausgeübte Kraft im Ansprechen auf eine Temperaturänderung
veränderbar ist.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser andere Teil (24) ein
Bimetall-Element ist.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser andere Teil (24) eine
Feder ist.
8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder gewickelt ist.
9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gewickelte Feder eine
konische Konfiguration aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US37124773A | 1973-06-18 | 1973-06-18 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2429007A1 DE2429007A1 (de) | 1975-01-02 |
DE2429007B2 DE2429007B2 (de) | 1977-11-10 |
DE2429007C3 true DE2429007C3 (de) | 1978-06-29 |
Family
ID=23463146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2429007A Expired DE2429007C3 (de) | 1973-06-18 | 1974-06-18 | Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines Elektromotors |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5716576B2 (de) |
CA (1) | CA993935A (de) |
DE (1) | DE2429007C3 (de) |
GB (1) | GB1445206A (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4319366Y1 (de) * | 1965-05-17 | 1968-08-13 |
-
1974
- 1974-05-07 CA CA199,343A patent/CA993935A/en not_active Expired
- 1974-06-03 GB GB2447374A patent/GB1445206A/en not_active Expired
- 1974-06-17 JP JP6823274A patent/JPS5716576B2/ja not_active Expired
- 1974-06-18 DE DE2429007A patent/DE2429007C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2429007B2 (de) | 1977-11-10 |
DE2429007A1 (de) | 1975-01-02 |
JPS5035601A (de) | 1975-04-04 |
JPS5716576B2 (de) | 1982-04-06 |
GB1445206A (en) | 1976-08-04 |
CA993935A (en) | 1976-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3685849T2 (de) | Kaltleiteranordnungen auf basis von leitenden polymeren. | |
EP0342441B1 (de) | Temperaturschalteinrichtung | |
DE19941190B4 (de) | Wärmeschutzsicherung | |
EP2846344B1 (de) | Temperaturabhängiger Schalter | |
DE2522363A1 (de) | Waermeempfindliches rueckstellbares betaetigungselement | |
DE19519462A1 (de) | Elektronisches Bauteil zum Heizen | |
DE102018215879B4 (de) | Steckverbindung mit Redundanz sowie Fahrzeug mit einer solchen | |
WO2019072337A1 (de) | Temperierbares dichtungselement und dichtungsanordnung mit diesem | |
DE2113388A1 (de) | Thermostat | |
DE102010007428A1 (de) | Überspannungsschutzelement | |
DE3006443A1 (de) | Thermische sicherung | |
DE1915721A1 (de) | Thermostatische Schaltvorrichtung | |
DE69509774T2 (de) | Überstromschutzvorrichtung für elektrische schaltungen | |
EP0931321A1 (de) | Kontaktgruppe mit einem kaltleiter | |
DE2429007C3 (de) | Schutzvorrichtung gegen Überlastung eines Elektromotors | |
DE2411022C3 (de) | Elektrischer Wärmeschalter | |
DE6912957U (de) | Elektrischer schalter mit einem axial beweglichen schaltkontakt und einem damit in beruehrung bleibenden festen kontakt | |
DE2538604A1 (de) | Elektrisches schaltgeraet | |
DE2505871A1 (de) | Elektrischer widerstand mit schmelzsicherung | |
DE68922881T2 (de) | Thermischer Schutz mit variablem Widerstand sowie Verfahren zu dessen Herstellung. | |
DE3006474A1 (de) | Selbstzurueckstellbare thermische sicherung | |
EP0162940B1 (de) | Überlastsicherungsschalter | |
DE231050C (de) | ||
DE4411712A1 (de) | Schutzeinrichtung gegen Wärmebelastung eines Elektrokleinmotors für hohe thermische Belastbarkeit | |
DE69129468T2 (de) | Elektrischer rohrheizkörper mit einer temperaturkontrolleinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |