DE1065084B - Anordnung zur Temperaturueberwachung von Motoren, Transformatoren od. dgl. - Google Patents

Description

KL.21d³ 2

INTERNATIONALE Ki

PATENTAMT

H 02j;d

S59892VIIIb/21d³

ANMKLDETAG: 19. SEPTEMBER 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DEK
AÜSLEGES CHRIFT:

10. SEPTEMBER 1959

Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf eine Temperaturüberwachungsanordnung von elektrischen Geräten unter Verwendung eines Temperaturmeßgliedes in Gestalt eines Halbleiters mit temperaturabhängigem Wi der stands wert. Eine solche Anordnung ist insbesondere als Motorschutzschalter verwendbar und gibt die Möglichkeit, das Temperaturmeßglied an einer Stelle im Motor anzubringen, bei der das Anwachsen auf einen unzulässig hohen Temperaturwert ein Maß für die Motorüberlastung ist, so daß sich auf diese Weise ein empfindlicher Motorschutz erzielen läßt.

Weiterhin sieht die Hauptpatentanmeldung vor, daß der Halbleiter mit temperaturabhängigem Widerstand über mindestens ein Schaltelement von bei Erreichen eines Schwellwertes kleinem dynamischem Widerstandswert mit dem Relais oder einer anderen Auswertungseinrichtung verbunden ist. Als Schaltelement mit kleinem dynamischem Widerstand kommt beispielsweise eine Diode in Betracht.

Die Erfindung stellt eine Weiterbildung einer derartigen Anordnung gemäß der Hauptpatentanmeldung dar. Während die Anordnung bei der Hauptpatentanmeldung mit Gleichstrom oder gleichgerichtetem Wechselstrom betrieben wird, besteht die Erfindung darin, zur Speisung der Anordnung Wechselspannungen heranzuziehen und diese unmittelbar an die temperaturabhängigen Halbleiterwiderstände anzu legen. Dabei kann entweder die Auswertungseinrichtung, z. B. ein Relais, als wechselstromempfmdliche Anordnung ausgebildet sein, die gesamte Schaltung also von Wechselströmen durchflossen werden, oder es können in der Schaltung oder in der Auswertungseinrichtung Gleichrichterwirkungen erzielt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man als Schwellwertleiter Dioden oder andere Richtleiter heranzieht, welche neben ihrer Eigenschaft, erst von einem gewissen Schwellwert an in nennenswertem Umfang leitfähig zu werden, gleichzeitig eine Bevorzugung von Strömen in einer bestimmten Richtung zeigen. Auf diese Weise wird dem Relais oder der Auswertungseinrichtung die Meßspannung als Gleichspannung oder pulsierende Wechselspannung zugeführt. Eine Glättung pulsierender Gleichspannungen kann dann nachträglich erfolgen, beispielsweise so, daß am Ausgang der Schaltung, z. B. im Relais oder der sonstigen Auswertungseinrichtung, Mittel zur Glättung des pulsierenden Gleichstromes vorgesehen sind.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung. Dabei sind in Übereinstimmung mit der Zeichnung der Haupt-Anordnung zur Temperaturüberwachung von Motoren, Transformatoren od. dgl.

Zusatz zur Zusatzpatentanmeldung

(Auslegeschrift 1 061 431)

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr. phil. Herbert Piller, Nürnberg, ist als Erfinder genannt worden

Patentanmeldung gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es handelt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um die Temperaturüberwachung eines Drehstrommotors, eines Dreiphasentransformators oder einer ähnlichen Anordnung, bei der an drei verschiedenen Wicklungen überhöhte Temperaturwerte wahrgenommen werden sollen. Um gleichzeitig an mehreren Stellen die Temperatur zu überwachen, ist es zweckmäßig, die drei Halbleiter jeweils an den Wicklungen der drei Phasen so anzuordnen, daß die Wicklungserwärmung der zugehörigen Phase weitgehend von jeweils einem zugeordneten Temperaturmeßglied erfaßt wird. Es ist darüber hinaus naturgemäß auch möglich, noch an anderen Stellen, beispielsweise am Gehäuse oder an den Lagern, zur Überwachung der Reibungswärme, der Lagerdrücke usw. zusätzlich weitere temperaturabhängige Halbleiter anzuordnen.

Zur Überwachung mehrerer Meßstellen unter Verwendung eines einzigen Relais oder einer sonstigen Auswertungseinrichtung ist jedem Heißleiter ein ohmscher Widerstand vorgeschaltet, wobei die einzelnen Reihenschaltungen in Parallelschaltung an die Speisespannungsquelle angeschlossen sind. Die Erregerwicklung des Relais ist zwischen dem einen Pol der Speisespannungsquelle und einem mit den Verbindungsleitungen zwischen Heißleiter und Widerstand über Sperrglieder enthaltende Leitungen verbundenen Knotenpunkt angeschlossen.

Die Halbleiter mit temperaturabhängigem Widerstandswert sind mit I₁ 7 und 8 bezeichnet. Diese HaIb-

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leiter können aus geeigneten Verbindungen eines Stoffes der III. mit einem Stoff der Y. Gruppe des Periodischen Systems bestehen. Eine solche A₁₁₁B_v-Verbindung stellt beispielsweise p-leitendes Indiumarsenid dar. Die Halbleiter bilden mit ihren Halteorganen Temperaturfühler mit kleiner Kopplungszeitkonstante.

Den drei Halbleitern 1, 7 und 8 sind drei Widerstände 15, 16 und 17 vorgeschaltet. Gegebenenfalls kann dieser Parallelschaltung von drei Zweigen noch ein gemeinsamer Abgleichwiderstand vorgeschaltet sein, der aber der Einfachheit der Darstellung halber nicht gezeichnet ist. Des weiteren ist es auch möglich, die Vorwiderstände 15, 16 und 17 selbst in gewissen Grenzen einstellbar zu machen, um damit möglicherweise vorhandene Abweichungen der temperaturabhängigen Widerstände 1, 7 und 8 untereinander auszugleichen oder um unterschiedlichen Temperaturbedingungen an den einzelnen Meßstellen Rechnung zu tragen.

Zur Speisung der Schaltung dient erfindungsgemäß eine Wechselspannung U, die unmittelbar an die temperaturabhängigen Halbleiter 1, 7 und 8 angelegt ist. Mit zunehmender Temperatur an diesen Halbleitern nimmt ihr Widerstandswert ab, so daß die Stromaufnahme steigt und der Spannungsabfall an den Vorwiderständen 15,16 und 17 zunimmt, während an den Heißleitern 1, 7 und 8 ein immer geringerer Spannungswert abfällt.

Wenn nun der sich ändernde Spannungsabfall am jeweiligen Vorwiderstand oder am Heißleiter selbst ausgenutzt werden soll, so sorgen die vorgeschalteten Schaltelemente, insbesondere Dioden 18, 19 und 20, dafür, daß erst bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes die Meßspannung an der Auswertungseinrichtung 23 wirksam wird. Die Dioden 18, 19 und 20 weisen erst bei Erreichen eines bestimmten Schwellwertes einen kleinen dynamischen Widerstand auf. Außerdem kann im Rahmen der Erfindung ihre Richtleitereigenschaft dazu herangezogen werden, eine Gleichrichtung der Speisewechselspannung herbeizuführen. Auf diese Weise erhält die Auswertungseinrichtung 23, z. B. ein Relais, pulsierende Gleichspannungen als Meßspannungen zugeführt.

Wenn die Auswertungseinrichtung 23 als Relais bezeichnet wird, so ist der Begriff »Relais« in weitestem Sinne zu verstehen. Es kommt also als Relais nicht nur eine mechanische, elektromagnetische Einrichtung in Betracht, sondern es können ebenso auch ruhende Anordnungen aller Art, welche die Funktionen eines Relais auszuüben vermögen, herangezogen werden. Weiterhin ist es auch möglich, in diesem Relais —■ beispielsweise durch Verwendung von Transistoren — eine zusätzliche Verstärkung zu erzielen. Im vorliegenden Fall kann die Einrichtung auch noch mit Mitteln versehen sein, welche eine nachträgliche Glättung der pulsierenden Gleichspannung bewirken. Hier läßt sich außerdem auch jede andere Einrichtung verwenden, welche auf indirekte Weise S ehalt vorgänge auslöst. So können auch ein Magnet- oder Transistorkippverstärker oder ähnliche Anordnungen verwendet werden.

Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung die gleiche wie bei der der Hauptpatentanmeldung. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber der Anordnung gemäß dem in der Hauptpatentanmeldung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß ein Speisegleichrichter in Wegfall kommt. Dadurch vereinfacht sich die Schaltung und wird durch den geringeren Aufwand billiger.

Claims (3)

Patentansprüche.

1. Anordnung zur Temperaturüberwachung von Motoren, Transformatoren od. dgl., insbesondere Motorschutzschalter, bei der ein Halbleiter mit temperaturabhängigem Widerstand über mindestens ein Schaltelement von bei Erreichen eines Schwellwertes mit kleinem dynamischem Widerstandswert mit dem Relais verbunden ist, nach Patentanmeldung S 56890 VIII b/21 d³, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung unmittelbar mit Wechsel spannungen gespeist ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertleiter als Richtleiter ganz oder zum Teil zur Gleichrichtung der Speisewechselspannung herangezogen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichrichtung und/oder Glättung in einem an den Ausgang der Anordnung angeschlossenen Relais oder sonstigen Auswertungseinrichtung erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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