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Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung
für elektrische
Schiffsantriebsanlagen, z.B. für
POD-Schiffsantriebe, mit einer Temperaturmesseinrichtung, mittels
der die Temperatur in kritischen Bereichen der elektrischen Schiffsantriebsanlage überwachbar
ist und zu der in bzw. an diesen kritischen Bereichen angeordnete
Thermosensoren gehören.
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In elektrischen Schiffsantriebsanlagen,
aufgrund verengter räumlicher
Verhältnisse,
insbesondere in POD-Schiffsantrieben, stellen die Wärmeentwicklung
und Überhitzung
insbesondere in elektrischen Schiffsantriebsmotoren und in Energieübertragungssystemen
ein schwer zu kalkulierendes Problem dar. Unkontrollierte Temperaturanstiege,
z.B. aufgrund von Kurzschlußströmen, können jedoch
in kürzester
Frist zu Beschädigungen,
im Extremfall zur Zerstörung
des jeweiligen elektrischen Antriebsmotors bzw. des jeweiligen Energieübertragungssystems
führen.
Daher werden die Temperaturverhältnisse
innerhalb elektrischer Schiffsantriebsanlagen durch Temperaturmesseinrichtungen
mit Thermosensoren überwacht,
wobei mittels der bisher üblichen
Thermosensoren, die beispielsweise in der Bauart PT100 ausgeführt sein
können,
eine Erfassung jedoch nur punktuell durchgeführt wird. Außer, dass
derartige Temperaturmesseinrichtungen keinerlei umfassende Informationen
hinsichtlich der Temperaturentwicklung innerhalb elektrischer Schiffsantriebsanlagen
bieten, besteht bei den bekannten, in elektrischen Schiffsantriebsanlagen
eingesetzten Thermosensoren der Nachteil, dass sie anfällig gegenüber EMV
sind, und dass die von ihnen übermittelten
Messsignale häufig
gedämpft
sind. Darüber
hinaus sind die bisher in elektrischen Schiffsantriebsanlagen eingesetzten
Thermosensoren anfällig
gegenüber
Potentialdifferenzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
eingangs geschilderte gattungsgemäße Überwachungseinrichtung für elektrische
Schiffsantriebsanlagen derart weiterzubilden, daß eine verbesserte Überwachung
der Temperaturverhältnisse
in kritischen Bereichen einer elektrischen Schiffsantriebsanlage
möglich
ist, wobei die Thermosensoren der Temperaturmesseinrichtung platzsparend
unterbringbar, unanfällig
gegenüber
EMV und unanfällig gegenüber Potentialdifferenzen
sein sollen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Thermosensoren der Temperaturmesseinrichtung als Bragg-Glasfasersensoren ausgebildet
sind. Die Abmessungen derartiger Bragg-Glasfasersensoren sind vergleichsweise
gering, wobei ihre Widerstandsfähigkeit
gegenüber
vergleichsweise hohen Temperaturen eine große Bandbreite hinsichtlich
der Möglichkeiten
zur Anordnung der Bragg-Glasfasersensoren bietet. Aufgrund des Messprinzips
sind Bragg-Glasfasersensoren unanfällig für EMV, wobei darüber hinaus
eine Dämpfung der
Messsignale nicht auftritt, da nicht eine Leistung, sondern eine
Frequenz ausgewertet wird. Diese Bragg-Glasfasersensoren sind darüber hinaus
unanfällig
gegenüber
Potentialen, wodurch eine potentialfreie Messung möglich wird.
Etwaige elektrische Kurzschlüsse
sind bei Bragg-Glasfasersensoren ausgeschlossen, Probleme hinsichtlich
Kupferkabelführungen
sowie etwaige Induktionen treten nicht auf. In Verbindung mit einem
Glasfasermesskabel können
mittels Bragg-Glasfasersensoren optische, multiplexfähige Messstrecken
geschaffen werden, wobei je Glasfasermesskabel beispielsweise zwölf Messpunkte
realisiert werden können.
Im Vergleich zu einer in Vier-Draht-Technik ausgebildeten Sensorik
mit Thermosensoren der Bauart PT100 ist die Zahl der seitens der
Automation bereitzustellenden Eingänge erheblich reduziert. Die
Bragg-Glasfasersensoren lassen sich an eine Steuereinheit beispielsweise
der Bauart SIMATIC S7 und/oder an BUS-Anlagen ohne weiteres anbinden.
Eine Drahtgebundenheit ist nicht zwingend. Die mittels Bragg-Glasfasersensoren erfaßten Messergebnisse
sind genauer als bei aus dem Stand der Technik bekannten Temperaturmesseinrichtungen,
da Messungen unmittelbar auf dem Kupfer durchgeführt werden können. So
ist es beim Einsatz von Bragg-Glasfasersensoren als Thermosensoren
der Temperaturmesseinrichtung beispielsweise möglich, elektrische Aggregate
auf 120 kontrolliert überzubelasten
bzw. bis an ihre thermische Grenzlast zu belasten, da die Wärmeentwicklung
innerhalb der elektrischen Aggregate und somit der Betrieb und die
Funktion derselben besser überwachbar sind,
was wiederum zu einer besseren Materialausnutzung, einer höheren Effektivität sowie
einem höheren
Wirkungsgrad führt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung sind
an einem Ständer
eines elektrischen Schiffsantriebsmotors Bragg-Glasfasersensoren
der Temperaturmesseinrichtung vorgesehen, um die dortigen Temperaturverhältnisse
mit bisher nicht bekannter Qualität zu überwachen.
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Vorzugsweise ist an beiden Stirnseiten
des Ständers
des elektrischen Schiffsantriebsmotors ein Glasfasernetzkabel angeordnet,
in dem Bragg-Glasfasersensoren vorgesehen sind. Die an den Stirnseiten
des Ständers
des elektrischen Schiffsantriebsmotors angeordneten Glasfasermesskabel
werden zweckmäßigerweise über an der
Stirnseite ausgebildete Wickelköpfe
der Ständerwicklung
geführt,
wobei vorteilhaft jedem Wickelkopf der Ständerwicklung an den Stirnseiten
des Ständers
ein Bragg-Glasfasersensor zugeordnet ist.
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Aus systemtechnischen Überlegungen
heraus ist es besonders zweckmäßig, wenn
das Glasfasermesskabel an jedem Wickelkopf den heißesten Punkt
desselben durchläuft,
wobei an diesen heißesten
Punkten der Wickelköpfe
jeweils ein Bragg-Glasfasersensor vorgesehen ist. Hierdurch kann
die Temperatur am Wickelkopf im strategisch wichtigsten Punkt desselben
mit höchster
Genauigkeit erfaßt werden.
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Vorteilhaft sind die Bragg-Glasfasersensoren unmittelbar
am Kupfer der Wickelköpfe
angeordnet.
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Zur Erfassung weiterer Messpunkte
am Ständer
des elektrischen Schiffsantriebsmotors ist es vorteilhaft, wenn
ein Glasfasermesskabel in Wicklungsnuten längs der Wicklungsstäbe der Ständerwicklungen
verläuft.
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Es ist ohne Verminderungen der Lebensdauer
des elektrischen Antriebsmotors möglich, das längs der
Wicklungsstäbe
verlaufende Glasfasermesskabel mittels eines langlebigen Harzes
oder mittels Glaslotes am Kupfer der Ständerwicklung anzubringen bzw.
anzukleben. Als langlebiges Harz kann dasjenige Harz bzw. Epoxidharz
eingesetzt werden, welches auch für Läuferbandagen eingesetzt wird.
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Vorzugsweise sind am in Längsrichtung
der Wicklungsstäbe
verlaufenden Glasfasermesskabel in geeigneter Weise zueinander beabstandete,
vorzugsweise zueinander gleich beabstandete Bragg-Glasfasersensoren
vorgesehen.
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Darüber hinaus können an
den in Längsrichtung
des Ständers
verlaufenden Glasfasermesskabeln an den Wickelköpfen der Ständerwicklung jeweils weitere
Bragg-Glasfasersensoren vorgesehen sein.
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Da sich der Läufer eines elektrischen Schiffsantriebsmotors
ebenfalls erwärmt,
was zu Velustleistungen führt,
ist es vorteilhaft, gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung
am Läufer
des elektrischen Schiffsantriebsmotors Bragg-Glasfasersensoren der
Temperaturmesseinrichtung vorzusehen.
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Zur Anordnung von Bragg-Glasfasersensoren
am Läufer
des elektrischen Schiffsantriebsmotors ist es vorteilhaft, zumindest
ein Glasfasermesskabel in Form einer Stichleitung in Längsrichtung
des Läufers
zu verlegen, wobei zweckmäßigerweise mehrere in
Längsrichtung
des Läufers
des elektrischen Schiffsantriebsmotors verlegte Glasfasermesskabel in
Umfangsrichtung des Läufers
gleichmäßig beabstandet
sein sollten.
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Die an den am Läufer vorgesehenen Glasfasermesskabeln
ausgebildeten Bragg-Glasfasersensoren sind vorteilhaft gleich beabstandet
zueinander in Längsrichtung
des Läufers
angeordnet.
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Die Glasfasermesskabel mit den Bragg-Glasfasersensoren
können
unter Epoxid-Bandagen des Läufers
verlegt sein.
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Vorteilhaft werden die Glasfasermesskabel nahe
einer Stirnseite des Läufers
des elektrischen Schiffsantriebsmotors aus einer Hohlwelle des Läufers herausgeführt.
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Messsignale von den Bragg-Glasfasersensoren
können
dann aus den längs
des Läufers
verlaufenden Glasfasermesskabeln berührungslos über Luft ausgelesen werden.
Bei einer Auskopplung der Messsignale auf rein optischem Wege über die
Luft ist es vorteilhaft, wenn die am Läufer vorgesehenen Glasfasermesskabel
an ihren aus der Hohlwelle des Läufers
herausgeführten
Enden mit Linsen ausgebildet sind. Diese Linsen bewirken ein Aufweiten
und im Umkehrschluß ein
Fokussieren des Mess- bzw. Lichtsignals. Darüber hinaus wird neben der Berührungslosigkeit
im Falle von optischer Übertragung
als weiterer Vorteil dieser Art der Übertragung mit zunehmender
Größe der optischen
Durchtrittsfläche
die Verschmutzung unproblematischer.
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Darüber hinaus ist es möglich, die
am Läufer vorgesehenen
Glasfasermesskabel über
Heidenhein-Geber oder anderweitige Übertrager auszulesen.
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Wie bereits erwähnt, sind die mittels der Bragg-Glasfasersensoren
ausgebildeten Messpunkte in regelmäßigen Abständen auf den in Form von Stichleitungen
vorgesehenen Glasfaser messkabeln anzuordnen, wobei Messpunkte ggf.
genau mittig des Läufers
vorgesehen sein können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung
sind Bragg-Glasfasersensoren der Temperaturmesseinrichtung im Bereich
von Bürsten
und Schleifringen des Energieübertragungssystems
der elektrischen Schiffsantriebsanlage vorgesehen. Die üblicherweise
als Kupferschleifringe bzw. dazugehörige Kohlebürsten ausgebildeten Stromübertragungselemente
sind bei Unregelmäßigkeiten
im Betrieb, z.B. bei abgenutzten Kohlebürsten und Kurzschlüssen, besonders
gefährdet,
so dass ihre thermische Überwachung
mittels Bragg-Glasfasersensoren der Temperaturmesseinrichtung besonders
zweckmäßig erscheint,
um im Falle von Schäden
am Schleifring Sekundärschäden zu vermeiden.
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Vorteilhaft ist hierzu auf jeden
Schleifring des Energieübertragungssystems
ein Glasfasermesskabel mit Bragg-Glasfasersensoren aufgeklebt. Die Bragg-Glasfasersenoren
sind zweckmäßigerweise gleich
beabstandet zueinander im auf den Schleifring aufgeklebten Glasfasermesskabel
angeordnet.
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Sofern die im auf den Schleifring
aufgeklebten Glasfasermesskabel vorgesehenen Bragg-Glasfasersensoren
einen Winkelab ` stand von 11, 25 Grad zueinander aufweisen,
ist es möglich,
auf dem Schleifring 32 Bragg-Glasfasersensoren vorzusehen, so
dass mit Hilfe dieser 32 Messstellen eine exakte Wärmesignatur
des Schleifrings erstellt werden kann, was wiederum Rückschlüsse auf
den Zustand der dem Schleifring zugeordneten Kohlebürsten zuläßt.
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Die Bragg-Glasfasersensoren der Temperaturmesseinrichtung
sind vorteilhaft über
die Glasfasermesskabel und ggf. weitere Leitungselemente an einen
Polychromator angeschlossen, der als Bestandteil einer Auswerteeinheit
fungiert.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Bragg-Glasfasersensors im Querschnitt;
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2 eine
Prinzipdarstellung des in 1 gezeigten
Bragg-Glasfasersensors in Draufsicht;
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3 eine
Prinzipdarstellung eines Ständers
eines elektrischen Schiffsantriebsmotors mit einer erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung;
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4 eine
Prinzipdarstellung eines mit einem Bragg-Glasfasersensor ausgerüsteten Wickelkopfes
des in 3 gezeigten Ständers;
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5 eine
weitere Ausführungsform
eines mit einer erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung
ausgerüsteten
Ständers
in Prinzipdarstellung;
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6 eine
Prinzipdarstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung ausgerüsteten Läufers des
elektrischen Schiffsantriebsmotors;
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7 den
Ausschnitt A aus 6 in
Vergrößerung;
und 8 eine Prinzipdarstellung
eines mit einer erfindungsgemäßen Temperaturmesseinrichtung
ausgerüsteten
Schleifrings eines Energieübertragungssystems
der elektrischen Schiffsantriebsanlage.
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Mit Hilfe eines in den 1 und 2 prinzipiell dargestellten Bragg-Glasfasersensors 1 sind
exakte Temperaturmessungen unmittelbar an dem zu überwachenden
Bauteil bzw. Element möglich.
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Der Bragg-Glasfasersensor 1 ist
in einem Glasfasermesskabel 2 realisiert, welches über ein Quarzschiffchen 3 an
einem elektrischen Leiter 4 geführt ist. Im Bereich des Quarzschiffchens 3 ist
der Bragg-Glasfasersensor innerhalb des Glasfasermesskabels 2 ausgebildet.
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Das in 2 im
Prinzip gezeigte Quarzschiffchen ist beispielsweise 10 mm lang,
2 mm breit und 1,5 mm hoch. Beidseits des Quarzschiffchens 3 gehören zu dem
Messaufbau Isolierbandstreifen 5. Der Messaufbau kann innerhalb
eines in 2 lediglich
angedeuteten Kapton-Foliengehäuses 6 aufgenommen
sein. Der Messaufbau und der elektrische Leiter 4 werden
mit Isolierband umwickelt. Es sei darauf hingewiesen, dass sich
auch andere Werkstoffe als Sensorträger eignen, z.B. Werkstoffe
mit hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten, die die Empfindlichkeit
erhöhen.
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Der über die Länge des Quarzschiffchens 3 sich
erstreckende Bragg-Glasfasersensor 1 kann beispielsweise
eine Länge
von 1 cm aufweisen. Bei üblichen
Brag-Glasfasersensoren 1 ist eine Längendehnung von maximal 1 %
möglich,
ohne dass das Glasfasermesskabel 2 reißt. Der Einsatz derartiger Bragg-Glasfasersensoren 1 in
elektromagnetisch verseuchter Umgebung ist störungsfrei und problemlos möglich..
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Innerhalb einer durch ein Glasfasermesskabel 2 gebildeten
optischen, multiplexfähigen
Messstrecke sind maximal zwölf
Messpunkte in Form von zwölf
Bragg-Glasfasersensoren 1 realisierbar, wobei eine Infrarot-LED
eingesetzt wird, die breitbandig, die zwölf Frequenzen umfassend abstrahlen
kann.
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Mit derartigen Bragg-Glasfasersensoren 1 läßt sich
eine streckenneutrale Informationsverarbeitung verwirklichen, da
nicht die Intensität,
sondern die Frequenz des reflektierten Signals ausgewertet wird.
Eine Ortscodierung bezüglich
einzelner Bragg-Glasfasersensoren 1 im Glasfasermesskabel 2 ist
möglich.
Die Signalübertragung
erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit, so dass als zeitbeschränkender Faktor
einer die Bragg-Glasfasersensoren 1 aufweisenden Temperaturmesseinrichtung
die elektrische Auswertung der Signale anzusehen ist.
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Die Lebensdauer derartiger Bragg-Glasfasersensoren 1 ist
abhängig
von der Art der Anbringung bzw. Klebung am elektrischen Leiter 4.
Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der den Messabschnitt des Glasfasermesskabels 2 ausbildende
Bragg-Glasfasersensor 1 auf das Quarzschiffchen 3 aufgelötet. Des
weiteren ist es möglich,
den Bragg-Glasfasersensor 1 bzw. den Messbereich des Glasfasermesskabels 2 – geschützt mit
einer Umschichtung von ca. 100μm
Acrylat – auf die
Messstelle aufzukleben. Als Hochtemperaturumschichtungen, d.h. bei
Temperaturen, die oberhalb von ca. 80 Grad C liegen, kommen Polyimid,
Ormocer, Teflon, Silikon u.a. in Frage.
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Ein in 3 im
Prinzip dargestellter Ständer 7 eines
elektrischen Schiffantriebsmotors, der beispielsweise Bestandteil
eines POD-Schiffsantriebs, der im übrigen nicht gezeigt ist, ist,
ist mit einer Temperaturmesseinrichtung ausgerüstet, zu der eine Vielzahl
von Bragg-Glasfasersensoren 1 gehört. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform sind an beiden Stirnseiten 8, 9 des
Ständers 7 Glasfasermesskabel 10, 11 vorgesehen.
Der Aufbau der Temperaturmesseinrichtung an den beiden Stirnseiten 8, 9 des
Ständers 7 ist
analog, so dass im folgenden lediglich die an der in 3 rechten Stirnseite 8 des Ständers 7 gezeigte
Temperaturmesseinrichtung im einzelnen dargestellt wird.
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Das Glasfasermesskabel 10 läuft ringartig über an der
Stirnseite 8 des Ständers 7 vorstehende Wickelköpfe 12 einer
Ständerwicklung
des Ständers 7.
Aus systemtechnischen Überlegungen
heraus ist das Glasfasermesskabel 10, wie sich insbesondere aus
der vergrößerten Darstellung
in 4 ergibt, exakt im
heißesten
Punkt der Wickelköpfe 12 verlegt.
In diesen heißesten
Punkten der Wickelköpfe 12 sind im
Glasfasermesskabel 10, wie durch die Striche in 3 angedeutet, Bragg-Glasfasersensoren 1 vorgesehen.
Hierdurch wird die Temperatur der Wickelköpfe 12 im kritischsten
Punkt der Wickelköpfe 12 unmittelbar
auf dem Kupfer gemessen. Das Glasfasermesskabel
10 ist – wie entsprechend
das an der anderen Stirnseite 9 des Ständers 7 vorgesehene
Glasfasermesskabel 11 – an
einen in den FIGUREN nicht gezeigten Polychromator angeschlossen,
der einen Bestandteil einer Auswerteeinheit der Temperaturmesseinrichtung
bildet.
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Zur Erfassung der Temperaturverhältnisse
in weiteren Bereichen des Ständers 7 des
elektrischen Schiffsantriebsmotors kann ein in 5 prinzipiell gezeigtes Glasfasermesskabel 13 dienen,
welches außer über die
Wickelköpfe 14, 15,
die an den unterschiedlichen Stirnseiten 8, 9 des
Ständers 7 ausgebildet
sind, in den Wicklungsnuten 16 entlang der Ständerwicklung
in Längsrichtung
des Ständers 7 verläuft. Dieses
Glasfasermesskabel 13 hat an den beiden Stirnseiten 8, 9 des
Ständers 7 jeweils
einen Bragg-Glasfasersensor 1, der dem heißesten Punkt des
jeweiligen Wickelkopfes 14 bzw. 15 zugeordnet ist.
Des weiteren sind in das Glasfasermesskabel 13 weitere
Bragg-Glasfasersensoren 1 integriert, die in Längsrichtung
des Ständers 7 bzw.
der Wicklungsnut 16 aufeinanderfolgend und mit gleichen
Abständen zueinander
vorgesehen sind. Die entsprechend angeordneten Bragg-Glassensoren 1 sind
in 5 durch Striche dargestellt.
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Das Glasfaserkabel 13 kann
unter Verwendung eines langlebigen Harzes, wie es beispielsweise
auch für
Läuferbandagen
zum Einsatz kommt, an der Ständerwicklung
des Ständers 7 angebracht
bzw. angeklebt werden. Alternativ kann Glaslot zur Anbringung des
Glasfasermesskabels 13 verwendet werden.
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Die Bragg-Glasfasersensoren 1 des
Glasfasermesskabels 13 sind in der prinzipiell anhand der 1 und 2 dargestellten Weise realisiert.
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Zusätzlich zum Ständer 7 soll
im Falle der Temperaturmesseinrichtung der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung
auch ein in 6 prinzipiell
dargestellter Läufer 17 des
elektrischen Schiffsantriebsmotors hinsichtlich seiner Temperatur verhältnisse überwacht
werden. Der Läufer 17 ist
im Prinzip rohrförmig
ausgebildet, wobei auf das Rohr in 6 im
einzelnen nicht dargestellte Permanentmagnete aufgeschraubt sind.
Des weiteren ist der Läufer 7 mit Bandagen
umwickelt, die durch Epoxidharz getränkt sind.
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Zur Messung der Temperaturverhältnisse
am Läufer 17 sind über den
Umfang des rohrförmigen Läufers 17 gleichmäßig beabstandete
Glasfasermesskabel 18 vorgesehen, von denen in 6 lediglich eines dargestellt
ist. Die Glasfasermesskabel 18 verlaufen unterhalb der
in 6 nicht dargestellten Epoxidharz-Bandagen
in Längsrichtung
des Läufers 17.
Die Bragg-Glasfasersensoren 1,
die in das in Längsrichtung
des Läufers 17 verlaufende
Glasfasermesskabel 18 integriert sind, sind in 6 durch Striche hinsichtlich
ihrer Anordnung gezeigt. Die Bragg-Glasfasersensoren 1 des
Glasfasermesskabels 18 können in Längsrichtung des Läufers 17 zueinander
gleich beabstandet sein.
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Die Glasfasermesskabel 18,
die längs
des Läufers 17 verlaufend
ausgebildet sind, werden nahe einer Stirnseite 19 des Läufers 17 aus
der im dargestellten Ausführungsbeispiel
als gebohrte Hohlwelle 20 ausgebildeten Welle des Läufers 17 herausgeführt.
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An ihren aus der Hohlwelle 20 des
Läufers 17 herausgeführten Enden
weisen die Glasfasermesskabel 18 sich erweiternde Linsen 21 auf, über die
die optische Übertragung
berührungslos über Luft erfolgen
kann. Alternativ ist eine Weiterleitung von Signalen über optische
Drehkupplungen von Letlon oder Hughes oder anderweitige Übertrager
möglich. Die
Polychromatorauswerteeinheit kann auch auf dem drehenden Läufer 17 untergebracht
sein. Nur dann sind elektrische Signalübertrager möglich.
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Die als Linsen 21 ausgebildeten
Enden der Glasfasermesskabel 18 bewirken eine Aufweitung und
im Umkehrschluss eine Fokus sierung der übertragenen Lichtsignale. Dies
geht besser aus 7 hervor,
in der die am Ende eines Glasfasermesskabels 18 ausgebildete
Linse 21 sowie eine Linse 22 einer Anschlussleitung
vergrößert dargestellt
sind.
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Auch im Bereich der Energieübertragungssysteme
von Schiffsantriebsanlagen, insbesondere von POD-Schiffsantrieben,
kann eine Überwachung der
Temperaturverhältnisse
zu betrieblichen Vorteilen führen.
Temperaturprobleme im Bereich der Energieübertragungssysteme treten insbesondere
im Bereich der Bürsten
und Schleifringe auf. Um die Temperaturverhältnisse dort besser zu erfassen,
ist, wie sich prinzipiell aus 8 ergibt,
auf jeden Schleifring 23 des Energieübertragungssystems des POD-Schiffsantriebs
ein Glasfasermesskabel 24 aufgeklebt. In das Glasfasermesskabel 24 sind – bei dem
in 8 prinzipiell gezeigten
Ausführungsbeispiel – 32 Messstellen
in Form von Bragg-Glasfasersensoren 1 eingebracht. Da die
Bragg-Glasfasersensoren 1,
die in 8 durch Striche
gekennzeichnet sind, im gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnet
sind, beträgt
ihr Winkelabstand 11,25 Grad des durch den Schleifring 23 gebildeten
Vollkreises. Bei einem Durchmesser des Schleifrings 23 von
ca. 0,48 m, woraus sich ein Umfang des Schleifrings 23 von
1,5 m ergibt, beträgt
der Längenabstand
zwischen den einzelnen Bragg-Glasfasersensoren 1 des auf
den Schleifring 23 aufgeklebten Glasfasermesskabels 24 entsprechend
ca. 4,5 cm. Mit Hilfe der durch das Glasfasermesskabel 24 realisierten Bragg-Glasfasersensoren 1 läßt sich
eine Wärmesignatur
des Schleifrings 23 erstellen, was wiederum Rückschlüsse auf
den Zustand der dem Schleifring 23 zugeordneten Kohlebürsten zuläßt.
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Auch die dem in 6 gezeigten Läufer zugeordneten Glasfasermesskabel 18 sowie
das dem in 8 dargestellten
Schleifring 23 zugeordnete Glasfasermesskabel 24 sind
an einen Polychromator angeschlossen, der einen Bestandteil der
Auswerteeinheit der Temperaturmesseinrichtung der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung
bildet.