DE3128303A1

DE3128303A1 - Einrichtung zum schutz von elektromotoren gegen ueberwaermung

Info

Publication number: DE3128303A1
Application number: DE19813128303
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 6944 Hemsbach Holsmölle
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1983-02-03

Description

Einrichtung zum Schutz von Elektromotoren gegen tjberwärmung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schutz von Elektromotoren gegen Überwärmung mit im Hauptstrompfad angeordneten temperaturabhängigen Meßelementen und wird bei der Antriebstechnik eingesetzt.
Allgemeine Motorschutzeinrichtungen werden beschrieben in: Handbuch für Elektromotoren, BBC-Fachbuchreihe, ab Seite 513.
Zum Schutz von Motoren gegen Überwärmung werden vielfach Überstromschütze eingesetzt, die bei erhöhtem Strom die Motorwicklungen abschalten. Partielle Übertemperaturen an den Wicklungen werden so nicht erfaßt. Beim sogenannten Motorvollschutz sind zusätzlich temperaturabhängige Widerstände (beispielsweise PTC) in die Motorwicklungen eingebettet. Die Widerstandsveränderung dieser wärmeabhängigen Bauteile wird über eine Meßbrücke erfaßt und ausgewertet. Für die Spannungsversorgung dieser Widerstände muß ein extern angeordnetes Netzteil vorhanden sein, es muß weiterhin für jeden Motor ein Steuerteil vorgesehen werden. Der Aufwand ist also erheblich.
Aus der DE-OS 24 45 948 ist eine Anordnung bekannt, bei der im Hauptstrompfad des Motors einer Handwerkzeugmaschine ein Bimetallschalter vorgesehen ist, der bei erhöhter Temperatur den Motorstromkreis unterbricht. Dies hat den Nachteil, daß jeglicher auch nur kurzzeitiger Erwärmungsvorgang zum Abschalten führt. Bekannt aus dieser DE-OS ist auch eine Einrichtung, bei der in die Motorwicklung ein Temperaturfühler eingebettet ist, der bei unzulässiger Erwärmung eine Anzeige zum Leuchten bringt. Hier ist neben dem großen Aufwand für die Spannungsversorgung von Fühler und Lampe das alleinige Abschaltkriterium Wicklungstemperatur nachteilig.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, mit einfohen und kostengünstigen Mitteln einen Motorvollschutz durch die Kriterien Strom und Erwärmung zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß im Hauptstrompfad jeder Wicklung des Elektromotors ein niederohmiger PTC-Widerstand angeordnet ist, der im Wärmekontakt mit der Motorwicklung steht und daß parallel zu jedem PTC-Widerstand eine Relaiswicklung angebracht ist, die von dem Spannungsabfall des PTC-Widerstandes erregbar ist.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist besonders die volle Integrierbarkeit in den Motor ohne spezielle Spannungszuführung. Es wird kein zusätzlicher Platz in einem Schaltschrank mit umfangreichen Leitungsführungen benötigt.
Durch die PTC-Widerstände, die im direkten Wärmekontakt mit der Motorwicklung stehen, und das Abschaltrelais, das direkt am Klemmkasten des Motors angeordnet ist, ergibt sich eine bisher nicht gekannte Preiswürdigkeit und Einfachheit in der Anwendung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die drei Wicklungen 1, 2, 3 eines Motors sind in Stern-Schaltung an ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T angeschaltet. In Wärmekontakt mit dem Motorwicklungen sind in Re-ihenschaltung zu den Wicklungen PTC-Widerstände 4, 5, 6 angeordnet. Parallel zu den PTC-Widerständen sind Relaisspulen 7, 8, 9 geschaltet, die mechanisch gekoppelt einen Kontakt 10 betätigen.
Die Anordnung arbeitet wie folgt. Der Nennstrom der Motorwicklungen 1, 2, 3 fließt auch durch die drei PTC-Widerstände 4, 5, 6, weil diese Widerstände im Ruhezustand bei Normaltemperatur sehr niederohmig (ca. 5 m Ohm) sind. Die PTC-Widerstände sind an den Motorwicklungen befestigt, sie befinden sich in sehr engem Wärmekontakt zu den Wicklungen. Bei erhöhtem Nennstrom durch die Motorwicklungen und Erwärmung dieser Wicklungen verändert sich auch der Wert der PTC-Widerstände. Diese Veränderung der Widerstandswerte bei V203-Keramik-PTC-Widerständen b-ewegt sich beispielsweise ron 5 m Ohm im Ruhezustand bis 10 Ohm bei höchster zulässiger Erwärmung der Motorwicklungen. Aufgrund des sich ändernden Wertes der PTC-Widerstände ändert sich auch der Spannungsabfall an diesen Widerständen.
Bei hoher Erwärmung der Motorwicklungen 1, 2, 3 ergibt sich an den PTC-Widerständen 4, 5, 6 ein erhöhter Spannungsabfall, der ausreicht, um eine der parallel zu den PTC-Widerständen angeordneten Relaisspulen 7, 8, 9 zum Anzug zu bringen. Da im Normalfall die Relaisspulen einen hohen Widerstandswert aufweisen, fließt der Nennstrom der Motorwicklungen beinahe ausschließlich durch die PTC-Widerstände. Bei erhöhter Temperatur an den Wicklungen reicht der erhöhte Spannungsabfall der PTC-Widerstände aus (einige Volt), um eine der Relaisspulen zu erregen. Ein entsprechender Kontakt 10 der mechanisch gekoppelten drei Relaisspulen 7, 8, 9 schaltet bei Bedarf den Motor vom Netz ab. Eine erhöhte Temperatur nur an einer der Wicklungen schaltet also bereits den gesamten Motor ab.
Zusätzliche Relaiskontakte können in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, um akustische oder optische Warneinrichtungen im Fehlerfall zu betätigen.
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Claims

Anspruch Einrichtung zum Schutz von Elektromotoren gegen Uberwärmung mit im Hauptstrompfad angeordneten temperaturabhängigen Meßelementen, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptstrompfad jeder Wicklung (1, 2, 3) des Elektromotors ein niederohmiger PTC-Widerstand (4, 5, 6) angeordnet ist, der in Wärmekontakt mit der Motorwicklung steht und daß parallel zu jedem PTC-Widerstand (4, 5, 6) eine Relaiswicklung (7, 8, 9) angebracht ist, die von dem Spannungsabfall des PTC-Widerstandes erregbar ist.