DE3234023A1 - Device for monitoring the operating state of an electric motor - Google Patents

Device for monitoring the operating state of an electric motor

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DE3234023A1
DE3234023A1 DE19823234023 DE3234023A DE3234023A1 DE 3234023 A1 DE3234023 A1 DE 3234023A1 DE 19823234023 DE19823234023 DE 19823234023 DE 3234023 A DE3234023 A DE 3234023A DE 3234023 A1 DE3234023 A1 DE 3234023A1
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DE19823234023
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Heiner 7143 Vaihingen Bayha
Horst 7123 Sachsenheim Goertler
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SWF Auto Electric GmbH
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SWF Spezialfabrik fuer Autozubehoer Gustav Rau GmbH
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0852Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor

Abstract

In a device for monitoring the operating state of an electric motor, in which a signal transmitter with a temperature sensor is rotationally fixed to the armature, which operates in conjunction with a stationary signal pickup, a signal transmission between signal transmitter and signal pickup is to take place only during a rotational-angle range of the armature, the triggering of a signal by the signal transmitter being suppressed in the event of overtemperature of the armature. As a result, rotational-speed-dependent pulses are triggered by the signal pickup or a subsequent monitoring stage as long as the armature is rotating and the armature temperature does not exceed a permitted limit value. In this manner, both the rotational speed of the armature and its temperature can be monitored by the same means and the motor can thus be reliably protected.

Description

Einrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes einesDevice for monitoring the operating status of a

Elektromotors Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines Elektromotors, insbesondere eines Permanentmagnetmotors, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.Electric motor The invention is based on a device for monitoring the operating state of an electric motor, in particular a permanent magnet motor, according to the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 24 54 660 ist bereits eine Temperaturüberwachungsvorrichtung bekannt, bei der ein Temperaturfühler in Form eiones druckerzeugenden Thermometers in Wärmeverbindung mit dem umlaufenden Matorteil gehalten ist. Dieses durckerzeugende Thermometer wirkt als Kraftglied auf eine Schleifbürste, die mit einem ortsfest angeordneten, als Signalaufnehmer dienenden Schleifring zusammenwirkt.From DE-OS 24 54 660 a temperature monitoring device is already known, in which a temperature sensor in the form of eiones pressure-generating thermometer is kept in thermal connection with the rotating Matorteil. This pressure generating Thermometer acts as a force link on a grinding brush, which is fixed with a arranged, acting as a signal pickup slip ring.

Bei Übertemperatur wird die als Signal geber anzusehende Schleifbürste in Berührung mit dem ortsfesten Schleifring gebracht und damit in einer Überwachungsstufe ein Stromkreis für ein Relais geschlossen, das den Motor abschaltet oder eine Warnleuchte einschaltet. Durch diese Einrichtung soll der Elektromotor vor einer Überlastung geschützt werden.In the event of overtemperature, the grinding brush, which is to be regarded as a signal transmitter brought into contact with the stationary slip ring and thus in a monitoring stage a circuit closed for a relay that turns off the engine or a warning light turns on. This facility is designed to protect the electric motor from overload to be protected.

Eine solche Überwachunfseinrichtung hat gegenüber anderen bekannten Ausführungen mit einem in den Motorstromkreis eingeschleiften Thermoschalter, der aber am feststehenden Motorteil angeordnet ist, , den Vorteil, daß die Temperatur an der kritischen Stelle, nämlich der Ankerwicklung überwacht wird. Allerdings ist diese bekannte Ausführung wegen des technischen Aufwandes insbesondere für Motoren kleinerer Leistung nicht geeignet, denn die Unterbringung der beweglichen Teile bereitet dort erhebliche Schwierigkeiten. Außerdem spricht diese bekannte Überwachungseinrichtung auch bei einem blockierten Motor erst dann an, wenn die Übertemperatur erreicht ist. Dies ist ein erheb- licher Nachteil, weil Bei majjchen Anwendungsfällen der Störungsfall eines blockierten Motors sofort angezeigt werden muß und weil im übrigen die Versorgung eines blockierten Motors aus der Spannungsquelle rneist schon deshalb nicht sinnvoll ist, weil dabei nur unnötigerweise Energie in Wärme umgesetzt wird.Such a monitoring device has, compared to others, known Versions with a thermal switch looped into the motor circuit, the but is arranged on the fixed engine part, the advantage that the temperature is monitored at the critical point, namely the armature winding. However, it is this known design because of the technical complexity, especially for engines lower output not suitable, because the accommodation of the moving parts causes considerable difficulties there. In addition, this known monitoring device speaks Even with a blocked motor, only starts when the overtemperature has been reached is. This is a considerable Licher disadvantage, because in major applications the malfunction of a blocked motor must be displayed immediately and because im the rest of the supply of a blocked motor from the voltage source is already running therefore does not make sense, because it only unnecessarily converts energy into heat will.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugninde, eine Einrichtung zur Überwachung des Retriebszustandes eines Elektromotors zu schaffen, mit der sowohl die Übertemperatur der Ankerwicklung als auch der Stillstand des Ankers zuverlässig festgestellt wird.The present invention is therefore an object zuninde To create a device for monitoring the operating status of an electric motor, with which both the excess temperature of the armature winding and the standstill of the Anchor is reliably determined.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved.

Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß ein blockierter Motor sofort abgeschaltet werden sollte, so daß in diesem Betriebsfall die Überwachung der Aiikertemperatur nicht mehr notwendig ist. Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung, bei der eine Signal übertragung (Kontakt zwischen Schleifbürsteund Schleifring) bei jeder beliebigen Winkelstellung des Ankers möglich ist, soll gemäß der vorliegenden Erfindung eine Übertragung des Signals zwischen Signalgeber und Signalaufnehmer nur während eines bestimmten Drehwinkelteilbereichs des Ankers stattfinden, wobei dafür zu sorgen ist, daß bei Übertemperatur der Ankerwicklung die Auslösung eines Signals durch den Signal geber unterbunden ist. Im Ergebnis werden dabei ton dem Signal aufnehmer bzw.The invention is based on the idea that a blocked Motor should be switched off immediately, so that in this case of operation the monitoring the worker temperature is no longer necessary. In contrast to the known version, in which a signal transmission (contact between the grinding brush and the slip ring) is possible at any angular position of the armature, according to the present Invention a transmission of the signal between the signal generator and the signal pick-up only take place during a certain partial range of the angle of rotation of the armature, with care must be taken that if the armature winding overtemperature, a Signal is suppressed by the signal generator. The result will be ton dem Signal transducer or

der nachgeschalteten Überwachungsstufe drehzahlabhängige Impulse ausgelöst, solange sich der Anker dreht und die Temperatur einen zugelassenen Grenzwert nicht übers chreitet. Steht dagegen der Anker oder ist die Ankertemperatur zu hoch, werden keine Impulse mehr erzeugt. Dieser Signalunterschied kann zum Abschalten des Elektromotors ausgenutzt werden. Da sich Schleifkontakte während der Betriebszeit abnutzen und damit eine einwandfreie Funktion der Überwachungseinrichtung nicht mehr gewährleistet ist, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Signalaufnehmer und der Signal geber berührungslos miteinander gekoppelt sein sollen. Diese berührungslose Kopplung kann optisch, induktiv oder auch kapazitiv wirken.the downstream monitoring stage triggers speed-dependent pulses, as long as the armature rotates and the temperature does not exceed an approved limit value crosses. If, on the other hand, the anchor is standing or the anchor temperature is too high, will no more impulses generated. This signal difference can switch off the electric motor be exploited. Since sliding contacts wear out during the operating time and so that the Monitoring device not more is guaranteed, is according to an advantageous development of the invention proposed that the signal pickup and the signal transmitter contact each other should be coupled. This contactless coupling can be optical, inductive or also act capacitively.

Bei einer optischen Signalkopplung kann der Signalaufnehmer einen Lichtempfänger und der Signalgeber eine Lichtquelle aufweisen, wobei der Lichtempfänger bei umlaufendem Anker periodisch von der Lichtquelle angestrahlt wird. Derartige Ausfiihrungen sind zur Drebzahimessung an sich bekannt, wobei jedoch üblicherweise die Licht quelle am feststehenden Teil angeordnet ist und mit eine, am Anker befestigten Lochscheibe zusammenwirkt. Bei der voriiegenden Weiterbildung der Erfindung soll jedoch die Lichtquelle am Anker angebracht sein, damit die Helligkeit in Abhängigkeit von der vom Fühler erfaßten Temperatur der Ankerwicklung verändert werden kann. Beispielsweise könnte in den Stromkreis der Lichtquelle ein temperaturabhängiger Widerstand eingeschleift sein, der so ausgelegt ist, daß bei Übertemperatur die Leistung der Lichtquelle so herabgesetzt wird, daß der Signalaufnehmer nicht mehr anspricht. Obwohl periodisch eine Kopplung zwischen dem Signalgeber und dem Signal aufnehmer während eines bestimmten Drehwinkelteilbereiches des Ankers stattfindet, nämlich dann, wenn sich Lichtquelle und Lichtempfänger axial gegenüberstehen, wird also bei Übertemperatur vom Lichtempfänger kein Signal mehr wahrgenommen. Der Elektromotor wird damit abgeschaltet. Derselbe Schaltzustand ergibt sich fiir den Signal aufnehmer mit der nachgeschalteten Überwachungsstufr, wenn soch der Anker nicht riiehr dreht, da dann eine periodische Kopplung zwischen Signalgeber und Signalaufnehmer nicht mehr stattfindet.In the case of an optical signal coupling, the signal pick-up can have a The light receiver and the signal transmitter have a light source, the light receiver is illuminated periodically by the light source with a rotating armature. Such Versions for speed measurement are known per se, but usually the light source is arranged on the fixed part and with one attached to the anchor Perforated disc cooperates. In the present development of the invention however, the light source must be attached to the anchor so that the brightness is dependent can be changed by the temperature of the armature winding detected by the sensor. For example, a temperature-dependent could be in the circuit of the light source Be looped in resistor, which is designed so that in the event of excess temperature Power of the light source is reduced so that the signal pick-up no longer appeals to. Although there is periodic coupling between the signal transmitter and the signal sensor takes place during a certain angle of rotation range of the armature, namely when the light source and light receiver are axially opposite one another In other words, no signal is perceived by the light receiver if the temperature is too high. The electric motor is thus switched off. The same switching state results for the signal pickup with the downstream monitoring stage, if the armature does not turn too much, since then there is no periodic coupling between the signal transmitter and the signal receiver more takes place.

Als kostengünstige Lichtquelle tür diesen Anwendungsfall würde man normalerweise beim heutigen Stand der Technik Leuchtdioden bevorzugen. Die Bctri ebstemperatur derartiger Leuchtdioden liegt jedoch meist unterhalb der zugelassenen Grenztemperatur der Ankerwicklung eines Elektromotors. Daher wird gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß der Signalaufnehmer und der Signalgeber induktiv miteinander gekoppelt werden. Die induktive Üvertragung eines Signals von einem drelienden Bauteil zu einem feststehenden Bauteil ist ebenfalls seit langem beispielsweise bei sogenannten Reifendrucküberwachungsanlagen bekannt. Besonders bevorzugt wird der eine Ausführung, bei der Signalaufnehmer einen Oszillator und der Signalgeber Mittel zur Beeinflussung der Schwingung dieses Oszillators aufweist, wobei die Beeinflussung der Oszillatorschwingung in Abhängigkeit von der vom Fühler erfaßten Temperatur der Ankerwicklung verändert wird. Dieses Prinzip kann man nämlich mit den an sich bekannten Näherungsschaltern verwirklichen, die als integrierte Schaltkreise preisgünstig zur Verfügung stehen. Mit einem solchen Näherungsschalter kann man ein System aufbauen, bei die der ortsfest angeordnete Oszillatorspule mit einer am Anker fixierten Spule zusarnrnenwirkt, wobei diese Spule in einen Schaltkreis mit dem temperaturabhängigen Fühler derart geschaltet ist, daß die Oszillatorschwingungen des Näherungsschalters bei zugelassener Temperatur der Ankerwicklung periodisch gedämpft wird, wenn sich die Oszillatorspule und die umlaufende Spule gegenüberstehen. Dagegen soll die Oszillatorschwingung nicht gedämpft werden, wenn vom Fühler eine Übertemperatur der Ankerwicklung erfaßt wird. Ein solches System läßt sich kostengünstig herstellen, da man als Temperaturfühler llandc-lsübliclie Bauteile, beispielsweise einen PTC-Widcrstan<] oder einen STTC-Wide.rstand oder einen Bimetallschal t er einsetzen karzn.An inexpensive light source for this application would be normally prefer light emitting diodes with today's state of the art. The Bctri self temperature such However, light emitting diodes is usually below the permitted limit temperature of the armature winding of an electric motor. Hence will according to a particularly preferred embodiment of the present invention proposed that the signal pickup and the signal transmitter inductively with one another be coupled. The inductive transmission of a signal from a triple component to a fixed component has also long been known, for example, with so-called Known tire pressure monitoring systems. The one embodiment is particularly preferred an oscillator for the signal pick-up and means for influencing the signal generator of the oscillation of this oscillator, the influencing of the oscillator oscillation changed depending on the temperature of the armature winding detected by the sensor will. You can use this principle with the proximity switches known per se realize that are available inexpensively as integrated circuits. With such a proximity switch you can build a system in which the stationary arranged oscillator coil interacts with a coil fixed on the armature, this coil in a circuit with the temperature-dependent sensor in such a way is switched that the oscillator oscillations of the proximity switch when allowed Armature winding temperature is periodically attenuated when the oscillator coil and face the revolving bobbin. In contrast, the oscillator oscillation should are not attenuated if the sensor detects an excess temperature in the armature winding will. Such a system can be produced inexpensively because it is used as a temperature sensor Common components, for example a PTC resistor or an STTC wide frame or insert a bimetallic switch.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 ein Prinzipsclaltbi ld, Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Elektromotor mitt einem Anker und Fig. 3 Diagramme des Ausgangssignales des Überwachungss ciial tkreises in Abhängigkeit von der Zeit bei verschiedenen Betriebszuständen des Elektroniotors.They show: FIG. 1 a schematic diagram, FIG. 2 a partial section by an electric motor with an armature and Fig. 3 diagrams of the output signal of the monitoring circuit as a function of time at different Operating states of the electronic gate.

In Fig. 1 ist mit 10 insgesamt ein Signalgeber bezeichnet, der in einem Reihenschaltkreis eine Spule 11, einen Fühler 12 sowie einen Kondensator 13 aufweist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als Fehler 12 ein PTC-Widerstand verwendet, bei dem sich also der Widerstandswert bei steigender Temperatur erhöht.In Fig. 1, 10 denotes a signal generator as a whole, which is shown in a series circuit a coil 11, a sensor 12 and a capacitor 13 having. In the present exemplary embodiment, the fault 12 is a PTC resistor used, in which the resistance value increases with increasing temperature.

Als Signalaufnelrner 20 dient eine Oszillatorspule 21, die einem Kondensator 22 parallel geschaltet ist. Mit 30 ist eine Überwachungsstufe bezeichnet, die gemäß dem dargestellten Blockschaltbild im einzelnen aus folgenden Kompenenten besteht: Ein Oszillator 31 erzeugt eine Schwingung, die über die Spule 21 abgestrahlt wird. Diese Oszillatorschwingung wird in einem Gleichrichter 32 gleichgerichtet, dessen Ausgangssignal einem Schwellwertschalter 33 zugefiihrt wird, der Ausgangsstufen 34 und schließlich die beiden Transistoren 35 und 36 ansteuert. Zudem gehört zur Uberwachungsstufe noch ein Spannungsregler 37 sowie eine Verzögerungsschaltung 38. Die übrigen in der Schaltung noch dargestellten Widerstände und Kondensatoren dienen zur Einstellung der Hysterese und der Einschaltverzögerung. Eine solche Überwachungsstufe wird als integrierter Schaltkreis unter der Bezeichnullg TCA 205 von der Firma Siemens serienmäßig geliefert. Es genügt dalier, wenn im folgenden nur kurz die für die vorliegeiide Erfindung wesentliche Funktion dieses Schaltkreises beschrieben wird.An oscillator coil 21, which is a capacitor, serves as the signal pickup 20 22 is connected in parallel. With 30 a monitoring stage is referred to, according to the block diagram shown consists of the following components: An oscillator 31 generates an oscillation which is emitted via the coil 21. This oscillator oscillation is rectified in a rectifier 32, its Output signal is fed to a threshold switch 33, the output stages 34 and finally the two transistors 35 and 36 controls. In addition, belongs to Monitoring stage also includes a voltage regulator 37 and a delay circuit 38. The other resistors and capacitors shown in the circuit are used for setting the hysteresis and the switch-on delay. Such a level of surveillance is used as an integrated circuit under the designation TCA 205 from Siemens supplied as standard. It is sufficient if in the following only briefly those for the present invention essential function of this Circuit is described.

Solange der Oszillator 31 mit einer bestimmten Amplitude schwingt, nimmt- der Schwellwertschalter 33 seinen einen Schaltzustand ein, in der der Transistor 36 angesteuert, der Transistor 35 dagegen gesperrt wird. Damit liegt am Ausgang A des Schal ikrei ses Massepotential, am komplementären Ausgang A dagegen positives Potential. Reißt dagegeil die Schwingung des Oszillators 31 ab, nimrnt der Schwellwertschalter 33 einen solchen Schaltzustand ein, daß der Transistor 35 leitet und der Transistor 36 sperrt ist. Damit liegt am komplementären Ausgang A Massepotential, am Ausgang A dagegen positives Potential an.As long as the oscillator 31 oscillates with a certain amplitude, the threshold switch 33 assumes its one switching state in which the transistor 36 controlled, the transistor 35 is blocked. That is the exit A of the electrical circuit ground potential, on the other hand positive at the complementary output A. Potential. If, on the other hand, the oscillation of the oscillator 31 breaks off, the threshold switch is no longer active 33 such a switching state that the transistor 35 conducts and the transistor 36 is blocked. This means that there is ground potential at the complementary output A. A, on the other hand, shows positive potential.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch einen insgesamt mit 40 bezeichneten Anker eines Elektromotors, der in einem nicht näher dargestellten Gehäuse eines Permanentmagnetmotors drehbar gelagert ist. Zu dem Anker gehört eine Ankerwelle 41, die ein Blechpaket 42 trägt. Dieses Blechpaket 42 hat Längsnuten 43, die in bekannter Weise die AnkerwickZung 414 aufnehmen. Über die Wickelköpfe der Ankerwicklung 44 sind wannenförmige Abdeckkappen 45 gestülpt, von deren Rand Stege 46 ausgehen, die in die Längsnuten 43 in diesem Blechpaket 42 hineingesteckt sind. Diese Abdeckkappen 45 sind also drehfest mit dem Anker 40 verbunden. An dieser Abdeckkappe 45 ist nun ein Spulenkörper 47 befestigt, der die Spu]e 11 auf nimmt. Ein Spulenkörper 48 für die Oszillatorspule 21 istortsfest im Motorgehiiuse untergebracht, beispielsweise an der nur angedeuteten Bürstentragplatte 149 befestigt.FIG. 2 shows a partial section through a designated 40 overall Armature of an electric motor, which is in a housing not shown in detail Permanent magnet motor is rotatably mounted. An armature shaft belongs to the armature 41, which carries a laminated core 42. This laminated core 42 has longitudinal grooves 43, which in take up the armature winding 414 in a known manner. Over the winding heads of the armature winding 44 tub-shaped cover caps 45 are placed, from the edge of which webs 46 extend, which are inserted into the longitudinal grooves 43 in this laminated core 42. These cover caps 45 are therefore non-rotatably connected to the armature 40. At this cap 45 is now a bobbin 47 attached, which takes the Spu] e 11 on. A bobbin 48 for the oscillator coil 21 is housed in a stationary manner in the motor housing, for example attached to the only indicated brush support plate 149.

Bei jeder Umdrehung des Ankers 40 stehen sich folglich die Spulen 11 und 21 nur während einer ganz bestimmten Winkelstellung des Ankers kurzzeitig gegenüber. Nur während diesem bestimmten Drhwinkelteilbereich des Ankers ist eine Signalübertragung von der Sigi'algeberspule 11 auf die Signalaufnehmerspule 21 möglich. Im übrigen Drehwinkelbereich des Ankers wird die Oszillatorspule 21 von der Signalgeberspule 11 dagegen nicht beeinflußt.With each revolution of the armature 40, the coils are consequently in a position 11 and 21 only briefly during a very specific angular position of the armature opposite to. Only during this specific twist angle sub-range of the armature is one Signal transmission from the signal generator coil 11 to the signal pick-up coil 21 is possible. In the remaining angle of rotation range of the armature, the oscillator coil 21 is from the signal transmitter coil 11 on the other hand not influenced.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird im folgenden die Funktion dieser Überwachungseinrichtung näher erläutert: Zunächst wird der ordnungdgemäße Betriebsfall angenommen, das heißt, der Motor i,ii i.m Leerlauf betrieben und die Temperatur der Ankerwicklung liegt damit in zulässigen Bereichen. Das bedeutet, daß der Wert des PTC-Widerstandes verhältnismäßig klein ist. Folglich wird die Schwingung des Oszillators 31 jeweils dann gedämpft, wenn sich die beiden Spulen 11 und 21 axial gegenüberstehen. Im übrigen Drehwinkelbereich des Ankers wird dagegen die Oszillatorschwingung nicht gedämpft. Dies hat zur Folge, daß am Ausgang A jeweils dann eine positive Spannung meßbar ist, wenn sich die beiden Spulen 11 und 21 gegenüberstehen und damit die Oszillatorschwingung gedämpft wird bzw. abreißt. Während des übrigen Drehwinkelbereiclies schwingt dagegen der Oszillat or 31 und am Ausgang A liegt nahezu Massepotential.Referring to Fig. 3, the function of this will be described below Monitoring device explained in more detail: First of all, the correct operating case Assuming that the engine i, ii is operated i.m idling and the temperature the armature winding is thus in the permissible ranges. That means the value of the PTC resistor is relatively small. Consequently, the vibration of the Oscillator 31 is damped when the two coils 11 and 21 are axially face. In the remaining angle of rotation range of the armature, however, the oscillator oscillation is not muffled. This has the consequence that in each case a positive at output A. Voltage can be measured when the two coils 11 and 21 face each other and thus the oscillator oscillation is dampened or breaks off. During the rest of the rotation angle range on the other hand, the oscillator 31 oscillates and there is almost ground potential at output A.

Am Ausgang A ist also der in Fig. 3a gezeichnete Spannungsverlauf meßbar, wobei der zeitliche Abstand der Impulse ein Maß für die Drehzahl des Ankers ist. Fig. 3b zeigt den Spannungsverlauf am Ausgang A, wenn die Drehzahl des Motors herabgesetzt wird. Der Abstand zwischen den Impulsen vergrößert sich dann. Bei dem Betriebsfall gemäß Fig. 3b liegt die Temperatur noch im zulässigell Bereich. Dies gilt auch für Fig. 3c, doch hat. sich nun die Temperatur der Ankerwick)ung bereits auf etwa 100 Grad Celsius erhöht.The voltage curve shown in FIG. 3a is thus at output A measurable, the time interval between the pulses being a measure of the speed of the armature is. Fig. 3b shows the voltage profile at output A when the speed of the motor is reduced. The distance between the pulses then increases. In which Operating case according to FIG. 3b, the temperature is still in the permissible range. this also applies to Fig. 3c, but has. the temperature of the armature winding is already rising increased to around 100 degrees Celsius.

Die Breite der Impulse liat sich gegenüber Fig. 3b verringert. Fig. 3d zeigt s(}lließl.ich das Signal am Ausgang A bei einer Ankertemperatur von 170 Grad Celsius. Obwohl sich der Anker noch mit einer Drehzahl entsprechend Fig. Fig. 3b und Fig. 3c dreht, ist am Ausgang A unverändert nahezu Masse meßbar. Dies ist ein Hinweis darauf, daß die Oszillatorschwingung nicht abreißt, auch wenn periodisch die Spule 11 des Signal gebers der Oszillatorspule 21 axial gegenübersteht. Bei einer Temperatur von 170 Grad Cel.sius ist nämlich der Wert des PTC-Widerstandes 12 so stark angestiegen, daß durch den Signalgeber die Oszillatorschwingung nicht mehr gedämpft wird. Man kaiin also sagen, daß bei Übertemperatur der Ankerwi ckl ung die Auslösung eines Signals durch den Signalgeber 10 unterbunden ist. Am Ausgang A ist folglich das Signal meßbar, das auch bei. einem blockierten Motor erzeugt wird. Im Ergebnis ist daher festzustellen, daß der Elektromotor abgeschaltet werden soll oder zumindest ein Warnsignal aufleuchten soll, wenn während einer bestimmten Zeitdauer am Ausgang A kein positives Signal in Höhe der Betriebsspannung meßbar ist.The width of the pulses is reduced compared to FIG. 3b. Fig. 3d shows the signal at output A at an armature temperature of 170 Centigrade. Although the armature is still moving at a speed according to FIG. 3b and 3c rotates, at output A, almost unchanged, mass can be measured. This is an indication that the oscillator oscillation does not stop, even if periodically the coil 11 of the signal transmitter of the oscillator coil 21 axially facing. At a temperature of 170 degrees Cel.sius is the value of the PTC resistor 12 increased so much that the signal generator did not cause the oscillator to oscillate is dampened more. So you can say that if the armature coil is overheated The triggering of a signal by the signal transmitter 10 is prevented. At the exit A consequently the signal can be measured, which is also the case with. generated by a blocked motor will. As a result, it can be determined that the electric motor is switched off should or at least a warning signal should light up when during a certain Duration at output A no positive signal at the level of the operating voltage measurable is.

Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die Überwachungseinrichtung also dadurch aus, daß pralitisch mit den gleichen Mitteln sowohl die Temperatur als auch die Drehzahl des Motors berührungslos und damit verschleißfrei überwacht wird und somit eine größere Betriebssicherheit gegeben ist.The monitoring device is distinguished from the prior art thus from the fact that pralitisch with the same means both the temperature as well as the speed of the motor is monitored without contact and therefore wear-free and thus a greater operational reliability is given.

Die Erfindung zeichnet sich weiter durch den einfachen Aufbau aus, da alle Teile als Serienteile preisgünstig zur Verfügung stehen. Wesentlich ist weiter, daß die am drehbaren Teil fixierten Bauelemente, nämlich die Spule 11, der PTC-Widerstand 12 und der Kondensator 13 keinen großen Platzbedarf erfordern und insbesr1dere au gewichtsmäßig kaum eine Rolle spielen.The invention is further characterized by the simple structure, because all parts are available at low cost as series parts. Is essential further that the fixed to the rotatable part components, namely the coil 11, the PTC resistor 12 and capacitor 13 do not require a large amount of space and In particular, they hardly play a role in terms of weight.

Die Erfindung ist natürli eh nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausfüiirungsbei spiel beschränkt. Beispiel weise könnte man andere temperaturempfindliche Fühler verwenden.The invention is of course not related to that shown in the drawing Limited execution example. Example wise one could be other temperature sensitive Use a probe.

der Das System könnte auch so ausgebildet werden, daß Oszillator jeweils nur dann schwingt, weizen sich die Signalgeberspule und die Signalaufnahmespul e axial gegenüberstehen. Man muß dann natürlich dafür sorgen, daß bei Übertemperatur die Schwingung des Oszillators a1eißt oder zumindest stark gedämpft wird. Wichtig ist nämlich auf jeden Fall, daß bei Übertemperatur am Ausgang A das gleiche Signal ausgelöst wird wie bei einem blockierten Motor. The system could also be designed in such a way that an oscillator only then vibrates, the signal transmitter coil and the signal pick-up coil whiten e face axially. Of course, you have to ensure that if the temperature is too high the oscillation of the oscillator a1eißt or at least strongly damped. Important it is in any case that the same signal is output at output A if the temperature is too high is triggered like a blocked motor.

Claims (8)

Einrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines Elektromotors Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines Elektromotors, insbesondere eines Permanentmagnetmotors, mit einem Signalgeber, der drehfest mit dem Anker des Elektromotors gekoppelt ist und einen Fühler für die Temperatur der Ankerwicklung aufweist, sowie mit einem ortsfest angeordneten, mit dem Signalgeber zusammenwirkenden Signal aufnehmer mit nachgeschalteter Überwachungsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung des Signales zwischen Signalgeber (10) und Signalaufnehmer (20) nur während eines bestimmten Drehwinkelteilbereichs des Ankers (40) stattfindet und daß bei Übertemperatur der Ankerwicklung (44) die Auslösung eines Signals durch den Signalgeber (10) unterbunden ist. Device for monitoring the operating condition of an electric motor Claims: 1. Device for monitoring the operating condition of an electric motor, in particular a permanent magnet motor, with a signal generator that rotates with is coupled to the armature of the electric motor and a sensor for the temperature of the Has armature winding, as well as with a stationarily arranged, with the signal transmitter interacting signal pick-up with a downstream monitoring stage, thereby characterized in that a transmission of the signal between the signal generator (10) and Signal pick-up (20) only during a certain partial range of the angle of rotation of the armature (40) takes place and that if the armature winding (44) overtemperature, tripping occurs a signal is prevented by the signal generator (10). 2.Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalaufnehmer (20) und der Signalgeber (10) berührungslos miteinander gekoppelt sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the signal pickup (20) and the signal transmitter (10) are coupled to one another without contact. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß der Signalaufnehmer (20) und d<r Signalgeber (10) optisch miteinander gekopelt sind.3. Device according to claim 2, characterized in that the signal pickup (20) and the signal transmitter (10) are optically coupled to one another. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalaufnehmer (20) einen Lichtempfänger und der Signalgeber (10) eine Lichtquelle aufweist, daß der Lichtempfänger bei umlaufendem Anker (40) periodisch von der Lichtquelle angestrahlt wird und daß die Helligkeit der Lichtquelle in Abhängigkeit von der vom Fühler (12) erfaßten Temperatur der Ankerwicklung (44) verändert wird, insbesondere bei Übertemperatur auf einen Wert unterhalb der Ansprechschwelle des Lichtempfängers reduziert wird. 4. Device according to claim 3, characterized in that the signal pickup (20) a light receiver and the signal transmitter (10) has a light source that the light receiver is illuminated periodically by the light source with the armature (40) rotating and that the brightness of the light source depends on the sensor (12) detected temperature of the armature winding (44) is changed, in particular in the event of excess temperature is reduced to a value below the response threshold of the light receiver. 5. Einrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der signalufnehmer (20) und der Signalgeber (10) induktiv miteinander gekoppelt sind. 5. Device according to claim 2, characterized in that the signal receiver (20) and the signal transmitter (10) are inductively coupled to one another. 6. Einrichtiung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Signalaufnehmer (20) einen Oszillator (31) und der Signalgeber (10) Mittel (11, 12, 13) zur Beeinflussung der Schwingung dieses Oszillators (31 ) aufweist, daß der Signalgeber (10) bei umlaufendem Anker (40) periodisch die Schwingung des Oszillators (31) beeinflußt und daß die Beeinflussung der Oszillatorschwingung in Abhängigkeit von der vom Fühler (11) erfaßten Temperatur der Ankerwicklung (44) verändert wird. 6. Einrichtiung according to claim 5, characterized in that the Signal pick-up (20) an oscillator (31) and the signal transmitter (10) means (11, 12, 13) for influencing the oscillation of this oscillator (31) has that the signal generator (10) with the rotating armature (40) periodically the oscillation of the oscillator (31) influences and that the influence of the oscillator vibration as a function is changed by the temperature of the armature winding (44) detected by the sensor (11). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalaufnehmer (20) mit der Überwachungsstufe (30) wie ein an sich bekannter Näherungsschalter mit einer orstfest angeordneten Oszillatorspule (21) aufgebaut ist, daß der Signalgeber (10) eine am Anker (40) fixierte Spule (11) in einem Schalkreis mit dem temperaturabhängigen Fühler (12) aufweist Grad daß die Oszill atorschwingung bei zugelassener Temperatur der Ankerwicklung (44) gedämpft wird. 7. Device according to claim 6, characterized in that the signal pickup (20) with the monitoring stage (30) like a known proximity switch is constructed with a locally arranged oscillator coil (21) that the signal transmitter (10) a coil (11) fixed to the armature (40) in a circuit with the temperature-dependent coil Sensor (12) has degrees that the oscillator oscillation at the permitted temperature the armature winding (44) is damped. wenn sich die Oszillatorspule (21 ) und die umlaufende Spule (11) gegenüberstehen, bei Übertemperatur aber nicht gedämpft wird.when the oscillator coil (21) and the rotating coil (11) but not attenuated in the event of excess temperature. 8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (11) ein PTC-Widerstand oder ein NTC-Widerstand oder ein Bimetallschalter ist. 8. Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor (11) is a PTC resistor or an NTC resistor or is a bimetal switch.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3424247A1 (en) * 1984-06-30 1986-01-09 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg DC motor without a commutator
DE4112648A1 (en) * 1990-04-25 1991-11-07 Licentia Gmbh Temp. monitor with safety switch for electric drive - interrupts signal from sensor to processor brought into operation after run-up delay to operate contactor
DE19623808A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Siemens Ag Measurement device e.g. for internal state of turbogenerator excitation system
US5917334A (en) * 1992-09-22 1999-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for decoupling a high-frequency error signal from a high-frequency electromagnetic field in a heavy electrical machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3424247A1 (en) * 1984-06-30 1986-01-09 Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg DC motor without a commutator
DE4112648A1 (en) * 1990-04-25 1991-11-07 Licentia Gmbh Temp. monitor with safety switch for electric drive - interrupts signal from sensor to processor brought into operation after run-up delay to operate contactor
US5917334A (en) * 1992-09-22 1999-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for decoupling a high-frequency error signal from a high-frequency electromagnetic field in a heavy electrical machine
DE19623808A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Siemens Ag Measurement device e.g. for internal state of turbogenerator excitation system

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