[实用新型]绕组温度检测装置有效
申请号: | 201720231648.9 | 申请日: | 2017-03-10 |
公开(公告)号: | CN206585435U | 公开(公告)日: | 2017-10-24 |
发明(设计)人: | H·力波;W·穆勒 | 申请(专利权)人: | 依必安派特穆尔芬根有限两合公司 |
主分类号: | H02K11/25 | 分类号: | H02K11/25;H02K1/12;H02P29/64 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277 | 代理人: | 刘新宇,张会华 |
地址: | 德国穆*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 绕组 温度 检测 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种用于监控马达的绕组温度的装置,以及一种设置有这种温度监控装置的马达。
背景技术
在电力驱动装置和马达中,几乎无法避免在马达中出现热损耗。电动马达因此存在临界的温度上限。一旦超过该极限温度,马达就可能受损或例如由于绕组的绝缘失效而停止运转。
由于传动装置或电动马达本身的运行故障,可能导致电动马达内的非容许的高温。这种情况出现在机器设定为高负载时,例如转动困难或机械阻滞时。电动马达上的脏污的通风栅也可能引起不期望的温度提高。若马达的绕组超过容许温度,则电动马达可能受到不可修复的损伤,这可以引起整个机器的停运。就这点而言,就有必要测定绕组温度。
此外,在设计马达时必须在结构尺寸和负载转矩之间做出妥协。特别是,当马达实际上长时间低于其额定转矩运行,并只是短时间地高于负载峰值时,不基于负载峰值,而是基于包括期望的平均值在内的安全边际来设计马达就有经济方面的意义。也出于这一原因,为了避免不必要的过大尺寸,需要测定马达温度或至少监控温度上限。
从DE 199 25 699 C1中已知一种电动马达,其具有转子和具有绕组叠片的定子,以及用于测定绕组叠片的温度或温度变化的温度测量装置。为了能够在这种电机中更好的检测温度或温度变化,设置为,温度测量装置具有双线温度传感器,该温度传感器至少部分地沿绕组叠片的圆周延伸。
从DE 199 39 997 A1中已知一种用于监控电动马达的温度的装置。信号处理器根据设置在电动马达附近的温度传感器的输出信号产生修正的温度信号,该修正的温度信号用于监控电动马达的热过载。此外,该信号处理器还根据温度传感器的过去的输出信号产生修正的温度信号。
此外,已知一种电机的定子,该定子具有电线圈和用于检测电线圈上的温度的温度传感器,其中,该温度传感器在两个线圈之间的区域设置在传感器托架上,并包括传感器元件和至少一个与该传感器元件连接的传感器电缆。其缺点在于,温度传感器的传感器元件与线圈的接触不可靠。因此,无法可靠测量线圈的温度,而测量的可能是线圈之间的缝隙的温度。温度测量则因此不精确。在DE 10 2010 063 581 A的解决方案中,通过使传感器托架具有将传感器元件压向一个线圈的弹簧元件而改进了温度测量装置。
在其他已知的没有温度探测器的方法中,监控由电动马达所汲取的电流。若马达电流长时间地超过容许的持续电流,则通过马达保护开关关闭马达,或者对于变速交流电机的情况,通过变频器关闭。
在用于保护电动马达防止过热的其他已知方法中,设置借助温度传感器的温度测量装置,该温度传感器主要安装在马达绕组内。在已知的具有环绕挤压定子的马达的实施方案中,例如将热敏开关在环绕挤压过程之前装入绕组,并将连接线与电路板相连。若以这种方式测得的、马达绕组的附近范围内的温度达到给定的最大容许极限值,则在此也引起电动马达的关闭。这种方法从公开说明书DE 199 39 997 A1中已知,在该方法中,电动马达的过载保护应特别是关于时间特性得到改进。为此设置信号处理器,其根据温度传感器的输出信号和温度传感器的至少一个过去的输出信号产生修正的温度信号。
在现有技术中已知的、温度监控器直接与绕组互连或放置在绕组间的槽中的解决方案中,需要高安装成本,这妨碍了成本低廉的制造。此外,已确定的是,即使在传感器与绕组直接接触的情况下,也会出现大的偏差,特别是取决于传感器的确切定位,以及取决于所选择的材料。传感器是否直接抵靠马达绕组,还取决于绕组线的耐受性、绕线过程和槽满率。
因此,从现有技术已知的装置和方法具有一系列缺点,这些缺点在实践中造成了问题。在使用温度传感器时,为了该温度传感器和绕组之间的电绝缘,需要充足的绝缘层。该绝缘层同时也是热绝缘物,因此,特别在大电流过载时,在绕组的电活性部本身和温度传感器之间会产生温度差。其结果是,在马达绕组已经出现过热时,电动马达的关闭延迟。由于为保护人身安全而对电绝缘性的要求的提高,更增强了这种影响。此外,通过装入绕组的温度传感器只能在绕组的单一位置检测温度。
主要在使用低电源频率的变频器上的运转中,可以产生绕组各部分截然不同的发热。在此,绕组的已经出现过热的最热位置可能无法安全地被检测。此外,主要在频率控制马达中有所妨碍的是,温度传感器和马达绕组之间的电容耦合,因为耦合电流通过温度传感器导线传输。
另外,在热电偶或传感器整合入绕组的情况下,产生了高安装费用,以及由于相关绕组和电路板之间的大温度差,必须在故障情况下早期关闭马达,这又导致了马达的基于过小的负载率的负载问题。
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