DE3107123A1

DE3107123A1 - Device for temperature monitoring of electrical machines and drives without installing temperature sensors in the electromagnetically active machine part

Info

Publication number: DE3107123A1
Application number: DE19813107123
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-11-25

Abstract

Published without abstract.

Description

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Wichtige elektrische Antriebe werden nicht nur bezüglich ihrer elektrischen Date:l, z. B. Polzahl- oder Polzahistufe, automatisch progranungesteuert oder -geregelt, sondern auch zunehmend in ihrem nichtelektrischen Verhalten z. B. Wicklungstemperaturen, aber auch Lagertemperaturen und Lebensdauer ständig überwacht.Important electrical drives are not just electrical Date: l, z. B. Number of poles or number of poles level, automatically program-controlled or regulated, but also increasingly in their non-electrical behavior z. B. winding temperatures, but also the storage temperatures and service life are constantly monitored.

Problematisch sind insbesondere bei extremen Umweltbedingungen z. B.Problems are particularly in extreme environmental conditions such. B.

explosions- oder schlagwettergefährdeter Umgebung der Antriebe die einwandfreie Rückmeldung der u überwachenden Daten. Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik werden durch in die Maschinen eingebaute Temperaturfühler, Drehzahlmesser etc. die notwendigen Informationen über eigenc Durchführungen, Leitungen etc. an die Leitstelle weitergemeldet.explosive or firedamp-endangered environment of the drives flawless feedback of the u monitoring data. According to the current status of the technology are built into the machines by temperature sensors, tachometers etc. the necessary information about own bushings, lines etc. the control center reported.

Erfindungsgemäß läßt sich die Zahl der zurückzumeldenden Daten auf ein Minimum.reduzieren, zumal die Antriebe ohnehin elektrisch von einer Leitstelle aus betätigt werden und die erforderlichen Daten der elektrischen Maschinen und ihrer Zuleitungen in der Regel bekannt sind bzw. sich relativ einfach ermitteln lassen. Theoretisch könnte der elektromagnetisch aktive Maschinenteil lediglich durch Messungen von Maschinen strömen und Spannungen der Zuleitung ohne jede Rückmeldung aufgrund fester physikalischer Zusammenhänge jederzeit rechnerisch ermittelt werden.According to the invention, the number of data to be reported back can be determined Reduce a minimum, especially since the drives are already electrically operated from a control center are operated and the required data of the electrical machines and their supply lines are usually known or can be determined relatively easily permit. Theoretically, the electromagnetically active machine part could only through measurements of machines currents and voltages of the supply line without any feedback can be calculated at any time due to fixed physical relationships.

Zur Überwachung nichtelektrischer Größen z. B. der Lebensdauer von Wälzlagern sind heute jedoch ohnehin Rückmeldungen notwendig und üblich, die einerseits den Vorzug haben, nicht im eigentlichen Maschineninnern, d. h.For monitoring non-electrical variables such. B. the lifetime of However, feedback is necessary and common for rolling bearings today anyway, on the one hand have the advantage not in the actual machine interior, d. H.

im selben Raum wie die elektromagnetisch aktiven Teile, untergebracht zu sein. Zum anderen lassen sie z. T. wichtige Rückschlüsse auf Einflußgrößen wie Ständerwicklungstemperaturen, , Läufertemperaturen etc. zu, deren Messung und Überwachung oft nur mit beträchtlichem Zusatzaufwand möglich wäre und daher oft unterbleibt.housed in the same room as the electromagnetically active parts to be. On the other hand, they let z. T. important conclusions on influencing variables such as Stator winding temperatures, rotor temperatures, etc., their measurement and monitoring would often only be possible with considerable additional effort and is therefore often omitted.

Erfindungsgemäß wirddie Aufgabe der thermischen Überwachung von F cklungs-und Läufertemperaturen weitgehend auf rechnerischem Wege aus dem in der Leitwarte vorgegebenen Antriebsprogramm bzw. dort gemessenen Spannungen und Strömen durchgeführt. In Anbetracht vielfältiger nichtelektrischer Störgrößen wic Kühlmitteltemperaturschwankungen oder gar t :fall der Kühlung, Defekte an Läufern o. ã. erscheint es jedoch geboten mindestens eine zusätzliche Größe, bspw; die Lagertemperatur, als Rückfühvgröße zu benutzen. Dieser Meßwert fällt ohnehin heute bei jeder Lagerüberwachung ( Beschreibung der Erfindung durch Impulszählung mit an und hat den Vorzug, ebenfalls außerhalb des Einbauraumes des elektromagnetisch aktiven Maschinenteils, zur Verfügung zu stehen. In gleicherweise können auch die Messung der Kühlmitteltemperatur (z. B. Wasserkühlung) bzw. der Gehäusetemperatur oder eine digitale Drehzahlmessung als Rückführgrößen herangezogen werden.According to the invention, the task of thermal monitoring of F Clearing and rotor temperatures largely calculated from the in the Control room specified drive program or voltages and currents measured there carried out. In view of a wide range of non-electrical disturbances such as coolant temperature fluctuations or even t: failure of cooling, defects in runners, etc. however, it seems necessary at least one additional size, for example; the storage temperature, as a return variable to use. This measured value falls in any case today with every warehouse monitoring ( Description of the invention by pulse counting with and has the preference also outside the installation space of the electromagnetically active machine part to stand. In the same way, the measurement of the coolant temperature (e.g. B. water cooling) or the housing temperature or a digital speed measurement can be used as feedback variables.

Mit Hilfe des eingangs erwähnten Antriebsprogrammes bzw. gemessenen elektrischen Größen wie Strom und Spannung, den Zuleitungs- und Maschinendaten (Verlustquellen, Widerständen, Erwärmungszeitkonstanten und Wärmekapazitäten) gelingt es erfindungsgemäß, sich jederzeit ein Bild von den thermischen Zuständen in den Antriebsmaschinen zu machen, das ebenfalls erfindungsgemäß kontinuierlich durch die gemessenen Zusatzgrößen korrigiert wird. Dadurch wird -das ist der Kern der Erfindung- ein mit wachsender Zeit durch die dauernde Einwirkung von Störgrößen unvermeidliches Auseinanderklaffen von berechneten und tatsächlichen Größen vermieden.With the help of the aforementioned drive program or measured electrical variables such as current and voltage, the supply line and machine data (sources of loss, Resistances, heating time constants and heat capacities) it is possible according to the invention get an idea of the thermal conditions in the prime movers at any time do this, also according to the invention, continuously through the measured additional variables is corrected. This is - that is the core of the invention - a growing Time inevitable divergence due to the constant influence of disturbance variables of calculated and actual sizes avoided.

Claims

"Device for temperature monitoring of electrical machines and Drives without installing temperature sensors in or on the electromagnetically active Machine part "Claims: 1. Device for temperature monitoring electrical Machines and drives characterized in that the control programs and / or the variables that can be measured outside of the machines, such as supply line currents and voltages with the help of known machine and supply line data for analog simulation or can be used to digitally calculate the machine temperature to be monitored and the temperature values determined in this way by at least one - preferably outside of the machine part in which the electromagnetically active part is housed measured feedback command can be corrected repeatedly.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feedback variable the location temperature itself or is proportional to it.

3. Device according to claim 1 and possibly also 2, characterized in that that the feedback variable of the coolant temperature of the electric machine is the same or proportional to it.

(Claims) 4. Device according to Claim 1 and / or possibly 2 or 3, characterized in that the feedback variable is equal to the machine temperature or is proportional.

5. Vorriclitung according to claim 1 and / or optionally 2 or 3 and / or 4, characterized in that the return variable is equal to or proportional to the engine speed is.

6. The device according to claim 1 and / or optionally 2 or 3; 4 or 5 thereby characterized in that the feedback variable is one or more of the in claims 1 to 5 mentioned sizes is proportional, the computational evaluation of the initially mentioned sizes in connection with a mostly used to monitor the bearing life existing pulse measuring and evaluation device or via the recently mostly digital one Control unit is made with no significant additional equipment expense.