[发明专利]具有能量转换器的轴承电流传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于安装在电机（Electrischen Maschine）的轴旁（an）或者轴上(auf)的、具有用于检测该电机的轴承电流的检测装置的传感器装置。

背景技术

轴承电流通常出现在由变流器馈电的电机中。它们在极短的时间内导致球轴承或者滚动轴承的损伤并且由此导致传动装置出现故障。因此，为了检测轴承电流应用牢固安装的传感器系统。该传感器系统应连续地监控传动装置。由于在设备真正运行时无法直接测量轴承电流，所提出的轴承电流传感器通过检测机器的轴的电势监测轴承电流的出现。为此使用滑动接触（电刷）或者无接触的耦合装置（例如借助于电容耦合）。无接触的耦合装置具有不产生磨损和不需要维护的优点。

此类传感器系统为了运行需要能量供给装置。因此，在将轴承电流传感器安装在电动机轴上或者轴承上时产生了这一问题，即如何能够为传感器提供能量。

来自负载回路的能量供给（电动机的电流供给）由于通常存在的高电压和高功率只有以高昂的费用才可能实现。通过在紧邻电机的附近范围内使用电磁场提供了产生能量的一个其它的可能性。后者在优化散射损失的过程中使用得越来越少并且因此更加难以使用。

为了给电动机附近的传感器装置提供能量，如今通常使用电池组或者安装好的供电单元。通过这些解决方案产生了更高的维护费用或者额外的安装费用。

总的来说，用于检测轴承电流的传感器系统典型地分为以下组件：耦合装置（Ankopplung）、传感器、评估单元、供电装置以及电池组。这些组件通常通过多个分离的单元以及设备实现。

发明内容

因此，本发明的目的在于，降低用于检测电机的轴承电流的费用。

根据本发明，该目的通过用于安装在电机的轴旁或者轴上的传感器装置实现，该传感器装置具有用于检测该电机的轴承电流的检测装置和与该检测装置装配成为一个可更换（austauschbaren）的模块的能量转换装置，以将轴的机械能转化为用于检测装置的电能。

因此，在有利的方式中，有可能在电机运行期间自给自足地获得用于检测装置的电能。此外还存在不依赖于外部的能量供应、作为模块的传感器装置，即作为唯一的紧凑的组件而容易更换以及改装或者说更新。

检测装置和能量转换装置优选地布置在共同的外壳中。通过共同的外壳进一步强化了传感器装置的模块性，并且此外外壳为检测装置和能量转换装置提供保护。

传感器装置具有基本为圆盘形的结构并且能够与电机的轴同心地安装在该轴旁或者轴上。通过该圆盘形的结构，它（传感器装置）在轴向上仅需要极小的结构空间。

此外，传感器装置能够被设计用于电容地检测轴承电流。从而使对轴承电流以及表征轴承电流的电压进行无磨损的检测成为可能。

可替换地，所述检测装置具有用于检测轴承电流的电刷，以与所述轴上的滑环或者所述轴本身产生电接触（galvantischen Kontakt），从而能够直接测量充电电流（Ladestrom）。

在其它的实施形式中，传感器装置能够具有用于对检测装置的数据进行无线传输的接口装置。由于无须敷设用于数据传输的电缆，由此也降低了传感器装置的安装费用。

另外，能量装换装置能够具有感应接收器（induktiven Aufnehmer）和磁的、或者可磁化的元件，这些元件能够机械地与轴耦合或者是轴的组成部分。这样，普遍的发电机原理也被用于产生电能。

此外，传感器装置能够具有作为检测装置和能量转换装置的至少分别一个组件的支架的印制电路板。由此，支架附加地获得了作为、或者能够作为信号处理组件的支架的功能。因为当传感器装置在它的外壳中也具有用于处理检测装置的信号的信号处理装置时，则尤其有利。这样便能够以预定的格式发出轴承电流的信号。

正如上文中已说明的，传感器装置的特别优选的应用在于，为了电机或者连接在电机上的、具有可旋转的轴的负载机（Lastmachine）而使用该传感器装置。

附图说明

现在通过附图详细地说明本发明，图中示出：

图1是具有连接其上的负载机的电动机的原理简图；

图2示出了盘式发电机；

图3示出了根据本发明集成在盘式发电机中的轴承电流-探测器和

图4示出了具有感应发生器（Induktivgeber）和齿盘的能量转换器。

具体实施方式