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Title:
ELECTRIC MOTOR COMPRISING A TEMPERATURE MONITORING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/045049
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an electric motor comprising a temperature monitoring device which is provided with at least two temperature sensors that have different temperature characteristics and are connected to terminal clamps by means of electrical wires, whereby it is possible in an advantageous manner to connect regulating devices having different temperature sensor input characteristics to the electric motor.

Inventors:
GROENING INGOLF (DE)
SCHNURR BERND (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003545
Publication Date:
May 27, 2004
Filing Date:
October 24, 2003
Export Citation:
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Assignee:
REXROTH INDRAMAT GMBH (DE)
GROENING INGOLF (DE)
SCHNURR BERND (DE)
International Classes:
H02K11/00; H02H7/085; (IPC1-7): H02K11/00
Foreign References:
DE3147905A11982-06-16
DE19936218A12001-02-15
DE2635552A11978-02-09
EP1035328A12000-09-13
Attorney, Agent or Firm:
Thürer, Andreas (Zum Eisengiesser 1, Lohr am Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektromotor mit einer Vorrichtung zur Temperaturüber wachung, wobei die Vorrichtung (1) wenigstens zwei Tempera tursensoren (10,11) mit unterschiedlichen Temperaturkenn linien aufweist, wobei die Temperatursensoren (10,11) mittels elektrischer Leitungen mit Anschlussklemmen (K1, K2, K3) verbunden sind.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoren (10,11) einen positiven Tempera turkoeffizienten aufweisen und als Siliziumsensor und/oder als DreifachBimetallschalter und/oder als EinfachBimetall schalter und/oder als SMNWiderstand ausgebildet sind, wobei die Temperatursensoren (10,11) schaltende und/oder nicht schaltende Charakteristik aufweisen.
3. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) eine erste An schlussklemme (K1), eine zweite Anschlussklemme (K2) und eine dritte Anschlussklemme (K3) aufweist, wobei ein erster Temperatursensor (10) zwischen die erste Anschlussklemme (K1) und die zweite Anschlussklemme (K2) geschaltet ist, und wobei ein zweiter Temperatursensor (11) zwischen die zweite Anschlussklemme (K2) und die dritte Anschlussklemme (K3) geschaltet ist.
Description:
Elektromotor mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Vorrich- tung zur Temperaturüberwachung.

Jeder Elektromotor, der von einem Stromrichter gespeist wird, wird aus Gründen des Motorschutzes hinsichtlich seiner Betriebstemperatur üblicherweise überwacht. Eine ent- sprechende Temperaturüberwachung erfolgt in der Regel mittels Temperatursensoren, deren Fühler in unmittelbarer räumlicher Nähe zu Wicklungen des Elektromotors angebracht sind, wobei die Temperatursensoren spezifische Temperatur/Widerstands- kennlinien aufweisen. In der Regel weisen derartige Temperatursensoren einen mit steigender Betriebstemperatur erhöhten Widerstandswert auf, was einem positiven Temperatur- koeffizienten des Temperatursensors entspricht. Mit Hilfe der Temperatursensoren kann sowohl eine Temperaturüberwachung als auch eine Temperaturauslösung im Elektromotor realisiert werden. Die Temperaturüberwachung nutzt dabei eine eindeutige Zuordnung eines vom Sensor erfassten Temperaturwertes zu einem bestimmten Widerstandswert. Eine Temperaturauslösung kann als ein thermischer Schalter betrachtet werden, der bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes auslöst und den Elektromotor solange vom speisenden Stromrichter trennt, bis der Temperaturschwellwert wieder unterschritten wurde.

In der Praxis ergeben sich häufig Probleme dadurch, dass Regelgeräte der Elektromotoren mit Einrichtungen zur Temperaturüberwachung nicht kompatibel sind. Insbesondere sind Käufer von stromrichterbetriebenen Elektromotoren häufig gezwungen, das jeweils kompatible Regelgerät hinsichtlich des Temperatursensors auszuwählen, bzw. aufwendige Adaptionen einer Temperaturüberwachungssensorik des Elektromotors mit Temperatursensoren mit unterschiedlichen Temperaturkennlinien

an eine Sensorch, arakteristik von Temperatursensoreingängen des Regelgerätes in Kauf zu nehmen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es daher, einen Elektromotor mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung bereitzustellen, die in einfacher und komfortabler Weise den Anschluss von Regelgeräten mit unter- schiedlichster Temperatursensoreingangscharakteristik erlaubt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektro- motor mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zur Temperaturüber- wachung in einem Elektromotor wenigstens zwei Temperatur- sensoren mit unterschiedlichen Temperaturkennlinien auf. Die Temperatursensoren sind dabei mittels elektrischer Leitungen zu Anschlussklemmen am Elektromotor geführt. In vorteilhafter Weise ist es durch einfaches, individuell wählbares Ver- schalten von Temperatursensoreingängen des Regelgerätes mit den Anschlussklemmen am Elektromotor möglich, den Elektro- motor mit Regelgeräten mit unterschiedlichster Temperatur- sensoreingangscharakteristik zu betreiben.

In vorteilhafter Weise umfasst der erfindungsgemäße Elektro- motor Temperatursensoren mit Temperaturüberwachungs- charakteristik und/oder Temperatursensoren mit Temperatur- auslösungscharakteristik. Die Verschaltung des Regelgerätes mit dem Elektromotor erfolgt so, dass dem Regelgerät das Signal des Temperatursensors mit der gewünschten Temperatur- sensorcharakteristik zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigt : Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung ; Und Figur 2 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit einer Vorrichtung zur Temperaturüberwachung mit einem Regelgerät zur Steuerung des Elektromotors.

Figur 1 zeigt in prinzipieller Darstellungsweise einen Elektromotor 2 mit einer Vorrichtung 1 zur Temperaturüber- wachung. Die Vorrichtung 1 zur Temperaturüberwachung umfasst dabei einen ersten Temperatursensor 10 und einen zweiten Temperatursensor 11. Die Temperatursensoren 10,11 können dabei als Siliziumsensoren (KTY-Sensoren) mit positivem Temperaturkoeffizienten ausgebildet sein. Weiterhin können die Temperatursensoren als Bimetallschalter-einfach und/oder als Bimetallschalter-dreifach ausgeführt sein, die eine Temperaturauslösung bereitstellen. Die Temperatursensoren 10, 11 sind über elektrische Leitungen zu einer ersten, zweiten und dritten Anschlussklemme Kl, K2, K3 am Elektromotor 2 verbunden.

Als Temperatursensor 10,11 kann jede Art von thermischen Widerständen sowohl mit schaltender als auch nicht-schalten- der Charakteristik eingesetzt werden. Diese umfassen beispielsweise sogenannte Service-Mounted-Network-Resistors (SMN-Widerstand) als speziell ausgestaltete thermische Wider- stände mit positivem Temperaturkoeffizienten und schaltender Charakteristik. Mit Hilfe derartiger. SMN-Widerstände ist es möglich, drei Phasenwicklungen des Elektromotors auf thermische Auslösung zu überwachen. Die Kennlinie des SMN- Widerstandes weist dabei einen definierten Abschaltpunkt auf, der an ein an den Elektromotor angeschlossenes Regelgerät,

das Temperatursensoreingänge mit SMN-Widerstands- charakteristik aufweist, übermittelt wird.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verschaltung eines Regelgerätes 4 mit dem erfindungsgemäßen Elektromotor 2 dargestellt. Das Regelgerät 4 weist dabei einen ersten Temperatursensoreingang E1 und einen zweiten Temperatursen- soreingang E2 auf, die in spezifischer Weise mit den An- schlussklemmen Kl bis K3 des Elektromotors verschaltbar sind.

Das Regelgerät 4 steuert den Elektromotor 2 über eine Steuer- leitung 5 mit den vom Elektromotor 2 übertragenen Temperatursensorwerten.

Wie sich aus der Figur 2 erkennen lässt, ist es für den Anwender des Regelgerätes 4 mit einer spezifischen Tempera- tursensoreingangscharakteristik möglich, das Regelgerät 4 durch geeignetes Verschalten des ersten und zweiten Tempera- tursensoreinganges E1, E2 mit den Anschlussklemmen des Elektromotors 2 aufeinander abzustimmen. Dadurch braucht der Elektromotor 2 für den Betrieb mit Regelgeräten mit unter- schiedlichster Temperatursensoreingangscharakteristik nur mehr mit einem einheitlichen Typ von Temperaturüberwachungs- sensorik ausgestattet zu werden.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 kann der erste Temperatur- sensor 10 beispielsweise ein KTY-Sensor, der zweite Tempera- tursensor 11 ein Bimetallschalter-dreifach sein. Die Tempera- tursensoren 10,11 sind in unmittelbarer räumlicher Nähe zu einer Motorwicklung 3 des Elektromotors 2 angeordnet. Mit Hilfe der dargestellten Verschaltung des ersten Temperatur- sensoreinganges E1 des Regelgerätes 4 mit der ersten Anschlussklemme K1 und der Verschaltung des. zweiten Tempera- tursensoreinganges E2 des Regelgerätes 4 mit der dritten Anschlussklemme K3 ist es möglich, ein Regelgerät 4 mit der Temperatursensoreingangscharakteristik eines KTY-Sensors und eines Bimetallschalters-dreifach zu verwenden.

Weiterhin ist es bei einer Verschaltung der Temperatur- sensoreingänge E1, E2 des Regelgerätes 4 mit der ersten und zweiten Anschlussklemme Kl, K2 des Elektromotors 2 auch möglich, ein Regelgerät 4 mit ausschließlicher Sensor- charakteristik eines KTY-Sensors anzuschließen.

Ferner ist es bei einer Verschaltung der Temperatursensor- eingänge E1, E2 des Regelgerätes 4 mit der zweiten und dritten Anschlussklemme K2, K3 des Elektromotors 2 auch möglich, ein Regelgerät 4 mit ausschließlicher Sensor- charakteristik eines Bimetallschalters-dreifach anzu- schließen.

Für den Hersteller des erfindungsgemäßen Elektromotors ergibt sich also der Vorteil, dass eine Variantenvielfalt hinsicht- lich der in den Motor einzubauenden Temperatursensorik redu- ziert werden kann. Dies hat in vorteilhafter Weise eine reduzierte Lagerhaltung von Temperatursensoren und Elektro- motoren mit entsprechend reduzierten Kosten zur Folge.

Zusätzlich können aufgrund der Tatsache, dass pro Motor lediglich eine einzige Temperaturüberwachungssensorik zur Verfügung gestellt werden muss, Fertigungskosten für den Elektromotor in vorteilhafter Weise reduziert werden.

Da die Temperaturüberwachungssensorik des Elektromotors bereits in einem sehr frühen Stadium des Produktionsprozesses in den Elektromotor eingebaut werden muss, sind nachträgliche Anpassungsarbeiten des Elektromotors an ein spezifisches Regelgerät im Normalfall außerordentlich aufwendig. Diese Anpassungsarbeiten können mit der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise umgangen werden.

Für den Benutzer des erfindungsgemäßen Elektromotors ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Unabhängigkeit hinsichtlich der Auswahl des an den Elektromotor anzuschließenden Regel- gerätes.

Durch die einheitliche Ausgestaltung der Elektromotoren hinsichtlich der Temperaturüberwachungssensorik ist es ferner vorteilhaft, dass eine Fehlerwahrscheinlichkeit beim Bau der Motoren reduziert werden kann.

Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung zur Temperaturüberwachung 2 Elektromotor.

3 Motorwicklung 4 Regelgerät 5 Steuerleitung 10 Erster Temperatursensor 11 Zweiter Temperatursensor E1 Erster Temperatursensoreingang E2 Zweiter Temperatursensoreingang Kl Erste Anschlussklemme K2 Zweite Anschlussklemme K3 Dritte Anschlussklemme