DE102004048928B4 - Temperature sensor and electric motor - Google Patents

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Abstract

Temperatursensor,
welcher mit einem Transponder verbunden ist,
wobei Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder in einem Anschlusskasten eines Elektromotors, dessen Stator mit dem Temperatursensor in thermischem Kontakt steht, vorgesehen sind,
wobei der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher umfasst
der Daten des Typenschildes des Elektromotors umfasst, die elektronisch lesbar sind.Temperature sensor,
which is connected to a transponder,
wherein terminals are provided for electrical connection to the temperature sensor and to the transponder in a terminal box of an electric motor, the stator of which is in thermal contact with the temperature sensor,
wherein the transponder comprises a non-volatile memory
the data plate of the electric motor includes, which are electronically readable.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor und einen Elektromotor.The The invention relates to a temperature sensor and an electric motor.

Aus der DE 199 36 218 A1 ist ein Temperaturfühler für des Stator eines Elektromotors bekannt.From the DE 199 36 218 A1 a temperature sensor for the stator of an electric motor is known.

Aus der DE 102 58 670 A1 ist ein Transponder zur berührungslosen Datenübertragung bekannt.From the DE 102 58 670 A1 a transponder for contactless data transmission is known.

Aus der DE 37 01 082 A1 ist eine Einrichtung zur Fernmessung der Temperatur bekannt.From the DE 37 01 082 A1 a device for remote temperature measurement is known.

Aus der US 4,102,198 ist ein System zur Messung einer Temperatur unter Verwendung eines Widerstandsthermometers bekannt.From the US 4,102,198 For example, a system for measuring a temperature using a resistance thermometer is known.

Aus der EP 0 743 510 A1 ist eine Anordnung zur berührungslosen Bestimmung einer Temperatur bekannt.From the EP 0 743 510 A1 An arrangement for the contactless determination of a temperature is known.

Aus der EP 0 731 347 A1 ist eine Temperaturbestimmung bei einem Automobil bekannt.From the EP 0 731 347 A1 a temperature determination in an automobile is known.

Aus der DE 197 05 615 A1 ist eine Chipkarte mit Temperatur-Aufzeichnungsfunktion bekannt.From the DE 197 05 615 A1 is a chip card with temperature recording function known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Temperatursensor weiterzubilden unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile. Insbesondere sollen die Kosten verringert und die Herstellung vereinfacht werden sowie die Robustheit nach Möglichkeit erhöht.Of the The invention is therefore based on the object, a temperature sensor educate while avoiding the aforementioned disadvantages. Especially the costs should be reduced and the production simplified as well as the robustness if possible elevated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Temperatursensor nach den in Anspruch 1 und bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention Task in the temperature sensor according to claim 1 and in the Electric motor solved according to the features specified in claim 11.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Temperatursensor sind, dass er mit einem Transponder verbunden ist,
wobei Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder in einem Anschlusskasten eines Elektromotors, dessen Stator mit dem Temperatursensor in thermischem Kontakt steht, vorgesehen sind,
wobei der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher umfasst.
der Daten des Typenschildes des Elektromotors umfasst, die elektronisch lesbar sind.Important features of the invention in the temperature sensor are that it is connected to a transponder,
wherein terminals are provided for electrical connection to the temperature sensor and to the transponder in a terminal box of an electric motor, the stator of which is in thermal contact with the temperature sensor,
wherein the transponder comprises a non-volatile memory.
the data plate of the electric motor includes, which are electronically readable.

Von Vorteil ist dabei, dass beide Komponenten, also Transponder und Temperatursensor, zusammen einbaubar und installierbar sind. Somit ist kein Zusatzaufwand notwendig für den Einbau des Transponders. Da außerdem die Kosten des Transponders selbst sehr gering sind, werden die Gesamtkosten durch den Transponder nicht erhöht. Des Weiteren ist der Transponder sogar zusammen integrierbar mit dem Temperaturfühler. Auf diese Weise sind die Kosten noch weiter reduzierbar. Es ist sogar in Weiterbildung ein Transponder verwendbar, der einen Temperaturfühler umfasst.From The advantage here is that both components, ie transponder and Temperature sensor, can be installed together and installed. Consequently No additional effort is required for the installation of the transponder. There as well the costs of the transponder itself are very low, the Total costs not increased by the transponder. Furthermore, the transponder even integratable with the temperature sensor. In this way, the Cost still further reducible. It is even in continuing education Transponder usable, which includes a temperature sensor.

Besonders vorteilig ist auch, dass die Daten nicht berührungslos sondern über elektrische Anschlussdrähte, insbesondere des Temperaturfühlers, übertragbar sind. Somit sind weniger Störungen und ein größeres Signal vorhanden, also ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis realisierbar.Especially It is also advantageous that the data is not contactless but electrical Connecting wires, in particular the temperature sensor, transferable are. Thus, fewer disturbances and a bigger signal available, so a better signal-to-noise ratio feasible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Temperatursensor und Transponder in Reihe geschaltet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders einfache elektrische Verbindung vorsehbar ist, insbesondere nur ein Anschlusspunkt zwischen Transponder und Temperaturfühler, wobei der zusätzliche Verdrahtungsaufwand für den Transponder in diesem Anschlusspunkt besteht.at an advantageous embodiment are temperature sensor and transponder are connected in series. The advantage here is that a special simple electrical connection is providable, especially only a connection point between transponder and temperature sensor, where the additional one Wiring effort for the transponder exists in this connection point.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder im Elektromotor vorgesehen, insbesondere im Anschlusskasten des Elektromotors. Von Vorteil ist dabei, dass eine Schnittstelle zu weiteren elektronischen Geräten vorsehbar ist, insbesondere Umrichtern. Somit kann beim Anschluss dieser Geräte die Verbindung auch an weiteren Anschlusspunkten gemeinsam einfach und schnell hergestellt werden.at an advantageous embodiment, the terminals for electrical connection with the temperature sensor and with the transponder in the Electric motor provided, in particular in the junction box of the electric motor. The advantage here is that an interface to other electronic devices is foreseeable, in particular converters. Thus, when connecting of these devices the connection also at other connection points together simply and be made quickly.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Transponder bei verschwindender elektrischer Frequenz einen im Wesentlichen verschwindenden Widerstand auf. Von Vorteil ist dabei, dass die gleichstrommäßige Messwerterfassung des Temperaturfühlers ungestört bleibt, insbesondere bei Verwendung eines temperaturabhängigen Widerstandes, wie beispielsweise KTY oder dergleichen.at an advantageous embodiment, the transponder at vanishing electrical frequency a substantially vanishing resistance on. The advantage here is that the direct current measured value acquisition of the temperature sensor undisturbed remains, especially when using a temperature-dependent resistor, such as for example, KTY or the like.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine elektronische Schaltung verbindbar mit den Anschlussklemmen und zur Auswertung des Temperatursensors geeignet ausgeführt, insbesondere zum Überwachen des Überschreitens eines kritischen Temperaturwertes. Von Vorteil ist dabei, dass die elektronische Schaltung bei Überschreiten der kritischen Temperatur Maßnahmen zum Schutz des Elektromotors ergreifen kann, wie beispielsweise Abschalten des Elektromotors oder Reduzieren der Leistung des Elektromotors.at An advantageous embodiment is an electronic circuit connectable with the connection terminals and for evaluation of the temperature sensor suitably designed, especially for monitoring of passing a critical temperature value. The advantage here is that the electronic Switching when exceeded the critical temperature measures can take to protect the electric motor, such as Switching off the electric motor or reducing the power of the electric motor.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektronische Schaltung mittels Hochfrequenz Informationen mit dem Transponder austauschen. Von Vorteil ist dabei, dass die Datenübertragung ungestört von der Temperaturfühler-Messwerterfassung erfolgen kann.at an advantageous embodiment, the electronic circuit exchange information with the transponder by means of high frequency. The advantage here is that the data transfer undisturbed by the Temperature sensor measured value acquisition done can.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung sind Temperatursensor und Transponder parallel geschaltet. Insbesondere weist dann der Transponder bei verschwindender elektrischer Frequenz einen im Wesentlichen unendlichen Widerstand auf. Von Vorteil ist dabei, dass wiederum in einfacher Weise Daten eines Transponders zusätzlich zu den Messwertedaten lesbar sind.at an alternative advantageous embodiment are temperature sensor and transponders connected in parallel. In particular, then the Transponder at vanishing electrical frequency a substantially infinite resistance. The advantage here is that, in turn in a simple way, data of a transponder in addition to the measured value data are readable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher. Von Vorteil ist dabei, dass Daten beim Herstellen des Elektromotors in dem Transponder speicherbar sind, wie beispielsweise Typenschild-Daten, also Identifikationsnummer, Baujahr, kennzeichnende Strom- und/oder Leistungswerte, Chargennummer und/oder dergleichen.at In an advantageous embodiment, the transponder comprises a nonvolatile Storage. The advantage here is that data in the manufacture of the electric motor in the transponder can be stored, such as nameplate data, So identification number, year of construction, characteristic power and / or Performance values, batch number and / or the like.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt der Transponder nach Anregung durch ein hochfrequentes Signal als Rückantwort ebenfalls ein hochfrequentes Signal. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise Energieversorgung für den Transponder und Datenübertragung zum und vom Transponder vorsehbar ist.at In an advantageous embodiment, the transponder generates after excitation by a high-frequency signal as a response also a high-frequency Signal. The advantage here is that in a simple way power supply for the Transponder and data transmission to and from the transponder is providable.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sieht die elektronische Schaltung vom Transponder übermittelte Daten zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors vor. Von Vorteil ist dabei, dass der Transponder gut geschützt vor der Umwelt in dem Elektromotor eingebettet ist und somit das Typenschild nicht abnutzbar oder durch physikalische Belastungen, wie Reibung oder dergleichen, oder chemische Belastungen, wie Chemikalien oder dergleichen, zerstörbar ist.at an advantageous embodiment, the electronic circuit transmitted from the transponder Data for controlling and / or regulating the electric motor. From The advantage here is that the transponder is well protected the environment is embedded in the electric motor and thus the nameplate not worn or by physical stress, such as friction or the like, or chemical loads, such as chemicals or like that, destructible is.

Wichtige Merkmale bei dem Elektromotor sind, dass er einen Temperatursensor umfasst, wobei der Temperatursensor mit einem Transponder verbunden ist,
wobei Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder in einem Anschlusskasten des Elektromotors, dessen Stator mit dem Temperatursensor in thermischem Kontakt steht, vorgesehen sind,
wobei der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher umfasst.
der Daten des Typenschildes des Elektromotors umfasst, die elektronisch lesbar sind.Important features of the electric motor are that it comprises a temperature sensor, wherein the temperature sensor is connected to a transponder,
wherein terminals are provided for electrical connection to the temperature sensor and to the transponder in a connection box of the electric motor, the stator of which is in thermal contact with the temperature sensor,
wherein the transponder comprises a non-volatile memory.
the data plate of the electric motor includes, which are electronically readable.

Von Vorteil ist dabei, dass der Antrieb ein elektronisches durch äußere physikalische und chemische Belastungen unzerstörbares Typenschild umfasst, das einem den Elektromotor versorgenden Umrichter ermöglicht, die Parameter des Motors ohne Tippfehler oder Schreibfehler einzugeben. Denn das Typenschild umfasst beispielsweise entweder alle für den Umrichter relevanten Parameter des Motors oder beispielsweise nur eine Identifikations- oder Produktnummer, deren zugehörige Parameter dem Umrichter bekannt sind oder die über eine Datenleitung, beispielsweise auch Internet-Verbindung, beschaffbar sind.From The advantage here is that the drive is an electronic by external physical and chemical loads includes indestructible nameplate, which allows an inverter supplying the electric motor, to enter the parameters of the motor without typing errors or spelling mistakes. Because For example, the nameplate either includes all for the inverter relevant parameters of the engine or, for example, only an identification or product number, their associated Parameter are known to the inverter or via a data line, for example also internet connection, are available.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Advantages emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist ein Temperaturfühler gezeigt der mittels der Anschlussklemmen elektrisch verbindbar ist mit einer elektronischen Schaltung zur Auswertung seiner Daten. Im einfachsten Fall ist der Temperaturfühler ein temperaturabhängiger Widerstand, dessen Widerstand von der elektronischen Schaltung bestimmt wird und daraus die Temperatur errechnet oder bestimmt wird.The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In the 1 a temperature sensor is shown which is electrically connected by means of terminals with an electronic circuit for the evaluation of its data. In the simplest case, the temperature sensor is a temperature-dependent resistor whose resistance is determined by the electronic circuit and from this the temperature is calculated or determined.

In der 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt. Dabei ist wiederum der Temperatursensor R1 vorgesehen, der allerdings mit einem Transponder elektrisch verbunden ist. Über die Anschlussklemmen 1 ist eine elektronische Schaltung verbindbar.In the 2 a device according to the invention is shown. In this case, in turn, the temperature sensor R1 is provided, which, however, is electrically connected to a transponder. Via the connection terminals 1 is an electronic circuit connectable.

Der Temperatursensor R1 ist mit den Statorwicklungen eines Elektromotors wärmeleitend und elektrisch isoliert verbunden. Somit ist die Temperatur des Stators überwachbar durch die elektronische Schaltung.Of the Temperature sensor R1 is connected to the stator windings of an electric motor thermally conductive and electrically isolated connected. Thus, the temperature of the Stators monitored through the electronic circuit.

Der Transponder 20 ist derart mit dem Temperatursensor verbunden, dass er für Gleichspannung nicht in Wirkung tritt also bei serieller Beschaltung nach 1 den Widerstand Null aufweist. Bei höheren Frequenzen allerdings ist ein anderer Widerstand vorhanden.The transponder 20 is so connected to the temperature sensor that it does not come into effect for DC voltage so in serial wiring 1 has the resistance zero. At higher frequencies, however, another resistor is present.

Der Transponder umfasst einen nicht-flüchtigen Speicher.Of the Transponder includes a non-volatile memory.

Die elektronische Schaltung sendet zum Abfragen des Speicherinhalts, insbesondere einer Identifikationsnummer, Typenschilddaten des Motors oder weiteren wirtschaftlichen oder technischen Daten, einen Hochfrequenzpuls, der zur kurzzeitigen Energieversorgung des Transponders dient. Der Puls ist also als endlicher Hochfrequenzwellenzug vorgesehen und umfasst dabei vorzugsweise etwa zehn Schwingungen. Es sind aber auch längere oder kürzere Wellenzüge vorteilig verwendbar.The electronic circuit sends to query the memory contents, in particular an identification number, rating plate data of the engine or further economic or technical data, a radio-frequency pulse, which serves for the short-term power supply of the transponder. Of the Pulse is thus provided as a finite high frequency wave train and preferably comprises about ten vibrations. But they are also longer or shorter ones wave trains advantageously usable.

Der Transponder sendet dann als Rückantwortpuls ebenfalls einen Hochfrequenzpuls mit den analog aufmodulierten oder digital codierten Daten.Of the Transponder then sends as a response pulse also a high-frequency pulse with the analog modulated or digitally coded data.

Es sind verschiedene Modulationsarten verwendbar.It Different types of modulation can be used.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist zusätzlich ein flüchtiger Speicher vorgesehen. Die elektronische Schaltung ist dabei in der Lage beim Senden ihres Hochfrequenzwellenzuges den Transponder derart zu beeinflussen, dass Daten im Speicher des Transponders ablegbar.at further embodiments is additional a fleeting one Memory provided. The electronic circuit is in the Location when sending their high-frequency wave train the transponder so to influence that data can be stored in the memory of the transponder.

11
Anschlussklemmenterminals
R1R1
Temperatursensortemperature sensor
2020
HF-TransponderAn RF transponder,

Claims (11)

Temperatursensor, welcher mit einem Transponder verbunden ist, wobei Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder in einem Anschlusskasten eines Elektromotors, dessen Stator mit dem Temperatursensor in thermischem Kontakt steht, vorgesehen sind, wobei der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher umfasst der Daten des Typenschildes des Elektromotors umfasst, die elektronisch lesbar sind.Temperature sensor, which with a transponder connected is, with terminals for electrical connection with the temperature sensor and with the transponder in a junction box an electric motor whose stator is connected to the temperature sensor in thermal Contact stands, are provided, wherein the transponder a nonvolatile Memory includes the data of the nameplate of the electric motor includes, which are electronically readable. Temperatursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatursensor und Transponder in Reihe geschaltet sind.Temperature sensor according to claim 1, characterized that temperature sensor and transponder are connected in series. Temperatursensor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder bei verschwindender elektrischer Frequenz eines an den Anschlussklemmen liegenden Stromes einen im Wesentlichen verschwindenden Widerstand aufweist.Temperature sensor according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the transponder with vanishing electrical Frequency of a current lying on the terminals a in the Has substantially vanishing resistance. Temperatursensor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Schaltung zur Auswertung der Signale des Temperatursensors mit den Anschlussklemmen verbindbar ist.Temperature sensor according to at least one of the preceding Claims, characterized in that an electronic circuit for evaluation the signals of the temperature sensor connectable to the terminals is. Temperatursensor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung den Temperatursensor überwacht, ob er eine kritische Temperatur überschritten hat.Temperature sensor according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the electronic circuit monitors the temperature sensor, whether he exceeded a critical temperature Has. Temperatursensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung mittels Hochfrequenz Informationen mit dem Transponder austauschen kann.Temperature sensor according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the electronic circuit by means of high frequency Can exchange information with the transponder. Temperatursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatursensor und Transponder parallel geschaltet sind.Temperature sensor according to claim 1, characterized that temperature sensor and transponder are connected in parallel. Temperatursensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder bei verschwindender elektrischer Frequenz eines an den Anschlussklemmen liegenden Stromes einen im Wesentlichen unendlichen Widerstand aufweist.Temperature sensor according to claim 7, characterized that the transponder at vanishing electrical frequency of a a current lying at the terminals substantially has infinite resistance. Temperatursensor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder nach Anregung durch ein hochfrequentes Signal als Rückantwort ebenfalls ein hochfrequentes Signal erzeugt.Temperature sensor according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the transponder after stimulation by a high-frequency signal as a response also generates a high-frequency signal. Temperatursensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung vom Transponder übermittelte Daten zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors vorsieht.Temperature sensor according to one of the preceding claims 4 to 9, characterized in that the electronic circuit transmitted from the transponder Provides data for the control and / or regulation of the electric motor. Elektromotor mit Temperatursensor, welcher mit einem Transponder verbunden ist, wobei Anschlussklemmen zur elektrischen Verbindung mit dem Temperatursensor und mit dem Transponder in einem Anschlusskasten des Elektromotors, dessen Stator mit dem Temperatursensor in thermischem Kontakt steht, vorgesehen sind, wobei der Transponder einen nichtflüchtigen Speicher umfasst der Daten des Typenschildes des Elektromotors umfasst, die elektronisch lesbar sind.Electric motor with temperature sensor, which with a Transponder is connected, where terminals for electrical Connection with the temperature sensor and with the transponder in one Connection box of the electric motor, whose stator with the temperature sensor is in thermal contact, are provided the transponder a non-volatile one Memory includes the data of the nameplate of the electric motor includes, which are electronically readable.
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