DE1107812B - Thermal image for electric motor protection devices - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

H02j;dH02j; d

G21549Vfflb/21d3G21549Vfflb / 21d3

ANMELDETAG: 22. F E B RU AR 1957 FILING DATE: 22 FE B RU AR 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 31. MAI 1961 NOTIFICATION OF THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: MAY 31, 1961

Die Erfindung betrifft ein thermisches Abbild für Elektromotorschutzeinrichtungen.The invention relates to a thermal replica for electric motor protection devices.

Abgesehen von einigen Spezialausführungen sind die zur Zeit verwendeten Motorschutzeinrichtungen nur zum Schutz für nicht sehr häufig und nur kurzzeitig überlastete Elektromotoren geeignet. In der Praxis wird die Mehrzahl der Motoren aber häufig angelassen, z.B. Werkzeugmaschinenmotoren, oder periodisch überlastet, z. B. Kranmotoren, oder es erfolgt ein Anlassen bei hoher Belastung, z. B. bei einem Motor zum Antrieb einer Schwungmasse. Dabei bieten die allgemein verwendeten Schutzeinrichtungen keinen ausreichenden Schutz.Apart from a few special designs, the currently used motor protection devices are only suitable for protecting electric motors that are not overloaded very often and only briefly. In the In practice, however, the majority of motors are often started, e.g. machine tool motors, or periodically overloaded, e.g. B. crane motors, or there is a starting at high load, z. B. at a motor to drive a flywheel. The generally used protective devices offer insufficient protection.

Um auch diese Motoren entsprechend zu schützen, ist es unumgänglich notwendig, daß die Erwärmung des Fühlorgans der Schutzeinrichtung mit derjenigen des empfindlichsten Teils, z. B. der Wicklung des Motors, gleich verläuft. Eine solche Motorschutztype bildet der Schutz mit einem sogenannten thermischen Abbild, wobei ein der zu schützenden Einrichtung gleiches Temperaturabbild vorhanden ist. Eine Schutzeinrichtung ohne thermisches Abbild schaltet den Motor im Falle einer längeren Überlastung rascher ab, als dies notwendig wäre, was zur Folge hat, daß die Motorleistungen nicht voll ausgenutzt werden können.In order to protect these motors accordingly, it is essential that the heating the sensing element of the protective device with that of the most sensitive part, e.g. B. the winding of the Engine, runs the same. Such a type of motor protection is the so-called thermal protection Image, with a temperature image that is the same as the facility to be protected. A protective device without a thermal replica switches the motor in the event of a prolonged overload faster than this would be necessary, with the result that the engine performance is not fully utilized can be.

Es sind schon einige Motorschutztypen bekannt, die sich zwar für einen Schutz der unter schweren Betriebsverhältnissen arbeitenden Motoren eignen, sie sind jedoch kostspielig, empfindlich und schwer einstellbar.There are already some types of engine protection known that are used to protect the under heavy Engines operating under normal operating conditions, but they are costly, fragile and heavy adjustable.

Weitere bekannte Schutzvorrichtungen sind folgende: Other known protective devices are the following:

Nach der deutschen Patentschrift 309 895 ist auf einen temperaturempfindlichen Körper T eine Heizwicklung W leicht aufgewickelt, daher kann dieser nur durch die Wärmekapazität des Öles mit Verspätung erwärmt werden. Diese Vorrichtung ist daher kein thermisches Abbild und kann nur in besonderen Fällen angewendet werden.According to German patent specification 309 895, a heating winding W is slightly wound onto a temperature-sensitive body T , so it can only be heated with a delay by the heat capacity of the oil. This device is therefore not a thermal replica and can only be used in special cases.

In der deutschen Patentschrift 318 302 ist ein Fühlerorgan vorhanden, aber nicht mit einer Heizwicklung umgeben, daher kann es bei schneller Erwärmung die Temperatur des Motors nicht abbilden. Es sind zwar zwei Heizwicklungen vorhanden, diese werden jedoch nicht durch dieselben Ströme durchflossen. Bei Wechselstrom ist nur eine Wicklung vorhanden, da die durch den Erregerstrom hervorgerufene Heizung fortbleibt. Das Fühlerorgan ist im Eisen eingebettet und wirkt daher nur mit Verzögerung. In the German patent specification 318 302 there is a sensor element, but not with a heating coil so it cannot show the temperature of the motor if it heats up quickly. There are two heating coils, but the same currents do not flow through them. In the case of alternating current, there is only one winding, since that caused by the excitation current Heating remains off. The sensor organ is embedded in the iron and therefore only works with a delay.

In der deutschen Patentschrift 466 045 ist ein Thermisches Abbild für ElektromotorschutzeinrichtungenIn the German patent specification 466 045 there is a thermal image for electric motor protection devices

Anmelder:Applicant:

»GANZ« Kapesolok es Keszülekek Gyära, Budapest"WHOLE" Kapesolok es Keszülekek Gyära, Budapest

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22, und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2,Representative: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, Herbertstrasse 22, and Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2,

PatentanwältePatent attorneys

Läszlo Kocsis, Budapest, ist als Erfinder genannt wordenLäszlo Kocsis, Budapest, has been named as the inventor

Transformatorenerwärmungsanzeiger beschrieben, in dem keine zwei Wicklungen vorhanden sind und die Heizwicklung nicht auf das Fühlerorgan aufgewickelt ist. Auch diese Einrichtung ist kein thermisches Abbild.Transformer heating indicator described in which there are no two windings and the The heating coil is not wound onto the sensor element. This facility is also not a thermal one Image.

Bei einer Einrichtung nach der deutschen Patentschrift 622 563 ist nur eine Heizwicklung vorhanden, womit auch kein vollständiges thermisches Abbild erreicht werden kann. Diese Einrichtung besitzt keine veränderliche Wärmekapazität. Werden verschiedene Wärmeisolationen angewendet, so kann weder die Umgebungstemperatur noch die Temperatur des Heizkörpers richtig gemessen werden.In a device according to German patent specification 622 563, only one heating coil is present, which also means that a complete thermal image cannot be achieved. This facility does not have any variable heat capacity. If different types of thermal insulation are used, neither can Ambient temperature nor the temperature of the radiator can be measured correctly.

Die deutsche Patentschrift 861132 beschreibt ein thermisches Abbild eines Transformators. Dieses ist aber nicht geeignet, die Erwärmung eines Motors abzubilden, da dazu unbedingt zwei mit gleichem Strom gespeiste Heizwicklungen nötig sind, um eine reale, also nicht ideale Erwärmungskurve zu kopieren. In der in der Patentschrift beschriebenen Anordnung sind zwar zwei Heizwicklungen vorhanden, diese werden jedoch mit verschiedenen Strömen gespeist. Bei den Motoren muß die Wirkung der Umgebungstemperatur in Betracht gezogen werden, was nach der Patentschrift jedoch zu vermeiden ist.The German patent specification 861132 describes a thermal image of a transformer. This is but not suitable for depicting the warming of an engine, since two must have the same value Electricity-fed heating windings are necessary to copy a real, i.e. not ideal, heating curve. In the arrangement described in the patent, there are two heating coils, these however, they are fed with different currents. In the case of motors, the effect of the ambient temperature should be taken into account, which is to be avoided according to the patent specification.

In der deutschen Patentanmeldung A 17964 VIIIb/21d³ ist der Schutz eines Rotors eines Synchronmotors beschrieben, so daß auch dieser Schutz kein thermisches Abbild eines Motorschutzes bildet. Diese Vorrichtung besitzt zwar drei Heizwicklungen,In the German patent application A 17964 VIIIb / 21d ³ the protection of a rotor of a synchronous motor is described, so that this protection does not form a thermal image of a motor protection either. Although this device has three heating coils,

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die alle mit verschiedenen Strömen gespeist werden. Die Heizung ist nicht auf das Fühlerorgan aufgewikkelt, und die Außentemperatur wird nicht gemessen.all of which are fed with different currents. The heater is not wound onto the sensor element, and the outside temperature is not measured.

Eine weitere bekannte Vorrichtung nach der deutschen Patentschrift 613 956 bildet ebenfalls kein thermisches Abbild, weil bei einem thermischen Abbild keine hohen Werte eingestellt werden müssen. Ein richtiges thermisches Abbild heizt vielmehr bei allen Belastungen verläßlich. Nach dieser Patentschrift wird beabsichtigt, eigentlich einen Fehler des Bimetallschutzes zu beseitigen, d.h. das Nichtansprechen bei kleinen Strömen durch eine Zusatzheizung zu verbessern. Es sind zwar zwei Heizwicklungen vorhanden, jedoch ist zwischen den beiden keine verdrehbare Wärmekapazität vorhanden. Die zweite Zusatzheizung ist auch nicht einmal weder zum Wärmefühlerorgan noch zu der ersten Wärmeheizwicklung zentrisch angeordnet. In dieser Patentschrift ist bemerkt, daß die Zusatzheizung auch aus einer fremden Stromquelle gespeist werden kann, daher müssen die zwei Speiseströme einander nicht gleich sein, während erfindungsgemäß aber die Ströme zweier Heizwicklungen gleich sein müssen. Die Heizung des Bimetalls ist nicht auf das Fühlerorgan direkt aufgewickelt, da dieses auch indirekt geheizt werden kann. Gemäß der Erfindung wird nur der Anfangsteil der Heizkurve durch die innere direkte Heizung geändert, der übrige Hauptteil wird durch die äußere Wicklung über die Wärmekapazität eingestellt. Daraus geht hervor, daß diese Patentschrift etwas anderes als die Erfindung betrifft.Another known device according to German Patent 613 956 does not form either thermal image, because no high values have to be set for a thermal image. Rather, a correct thermal image heats reliably under all loads. According to this patent specification the intention is actually to eliminate a fault in the bimetal protection, i.e. the failure to respond for small currents to be improved by additional heating. There are two heating coils present, but there is no rotatable heat capacity between the two. the The second additional heater is not even either to the heat sensor element or to the first heat heating winding arranged centrally. In this patent it is noted that the auxiliary heating is also off can be fed by an external power source, so the two feed currents do not have to be mutually exclusive be the same, while according to the invention, however, the currents of two heating windings must be the same. the The heating of the bimetal is not directly wound onto the sensor element, as it is also heated indirectly can be. According to the invention, only the beginning part of the heating curve is direct through the inner Changed heating, the rest of the main part is adjusted by the outer winding via the heat capacity. It follows that this specification relates to something other than the invention.

Alle vorher erwähnten bekannten Einrichtungen sind zwar Schutzeinrichtungen, keine ist jedoch geeignet, ein richtiges thermisches Abbild zum Schutz eines Motors zu ermöglichen.All of the known devices mentioned above are protective devices, but none are suitable to enable a correct thermal image to protect a motor.

Dies wird durch die Erfindung erreicht. Zu diesem Zweck ist ein thermisches Abbild, welches einen Temperaturfühler, mindestens zwei Heizwicklungen und eine Wärmekapazität enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler, zweckmäßig ein Kontaktquecksilberthermometer, zwei Heizwicklungen aufweist, die von einer gemeinsamen Stromquelle gespeist werden, wobei die eine Wicklung unmittelbar auf den Temperaturfühler gewickelt ist, die andere dagegen sich der ersten zentrisch, jedoch mit einem Spalt anpaßt, in den die veränderliche Wärmekapazität eingesetzt ist. Vorzugsweise sind die individuell gespeisten Heizwicklungen parallel oder in Reihe geschaltet.This is achieved by the invention. For this purpose, a thermal image is what a Temperature sensor, containing at least two heating coils and a heat capacity, characterized in that that the temperature sensor, expediently a contact mercury thermometer, two heating coils which are fed by a common power source, one winding directly is wound on the temperature sensor, the other, however, is centered on the first, but with adapts to a gap in which the variable heat capacity is inserted. Preferably they are individual powered heating coils connected in parallel or in series.

Das thermische Abbild kann einen mittels eines Elektromagneten oder einer anderen Vorrichtung bewegbaren äußeren Wärmeisoliermantel aufweisen.The thermal image can be generated by means of an electromagnet or other device have movable outer thermal insulation jacket.

Zweckmäßig besitzt es einen mit einem oder mehreren Ventilations-Öffnungsabdeckungen versehenen Wärmeisoliermantel.It expediently has one provided with one or more ventilation opening covers Thermal insulation jacket.

Sein Temperaturfühler kann aus einem Kontaktthermometer oder aus einem Maximum-Minimum-Thermometer bestehen.Its temperature sensor can be a contact thermometer or a maximum-minimum thermometer exist.

Es können auch mehrere für besondere Zwecke verwendbare Heizwicklungen vorhanden sein.There can also be several heating coils that can be used for special purposes.

Im allgemeinen erfolgt eine ständige Anzeige der Temperatur der zu schützenden Teile.In general, there is a constant display of the temperature of the parts to be protected.

Dabei kann eine der ständigen Kontrolle dienende Spezialschaltung benutzt werden.A special circuit can be used for constant control.

Zweckmäßig ist eine derart lange Betätigungsstrecke des Fühlorgans vorhanden, die eine Unterteilung und dadurch die Abgabe eines Vorsignals gestattet.Appropriately, there is such a long actuation path of the sensing element that a subdivision and thereby allows the delivery of a distant signal.

Der Temperaturverlauf des Thermometers entspricht vorzugsweise im wesentlichen dem des Motors od. dgl., so daß der Motor in einer kälteren Umgebung dem Temperaturunterschied entsprechend überbelastbar ist.The temperature profile of the thermometer preferably corresponds essentially to that of the engine Od. Like. So that the engine in a colder environment according to the temperature difference is overloadable.

Ein Motorschutzschalter kann nur dann den Motor verläßlich schützen, wenn sein wärmefühlendes Organ sich mit dem empfindlichsten Teil des Motors, d.h. mit der Wicklung, in gleicher Weise erwärmt. Wenn dieses Organ sich schneller erwärmt, so wird der Motor zu schnell abgeschaltet, also wenn der Motor noch unter der zugelassenen Temperatur arbeitet. Daher kann der Motor thermisch nicht voll belastet werden. Ein derartiger Schutz wäre unwirtschaftlich. A motor protection switch can only reliably protect the motor if its heat-sensitive Organ itself in the same way with the most sensitive part of the motor, i.e. with the winding warmed up. If this organ heats up faster, the engine is switched off too quickly, so when the engine is still working below the permitted temperature. Therefore, the engine cannot be thermally full are charged. Such protection would be uneconomical.

Erwärmt sich aber das wärmefühlende Organ langsamer, so wird die Wicklung verbrennen. Die Wicklungserwärmung des Motors erfolgt aber nicht gemäß der idealen exponentiellen Kurve (wo nur eine Erwärmungszeitkonstante vorhanden ist), da bei der Anfangserwärmung nur das geringe metallische Material der Wicklung erwärmt wird und die Wärmeübertragung durch die Nut sich erst später geltend macht. Die Anfangsrichtungstangente der Erwärmungskurve hängt daher von der verwendeten Stromdichte ab, und die Fortsetzung dieser Kurve besitzt eine andere Zeitkonstante, daher auch eine andere Richtungstangente. Daher ist die Erfindung geeignet, im Gegensatz zu den übrigen Wärmeschutzeinrichtungen, zwei Heizungen, die aus derselben Stromquelle gespeist werden, richtig wiederzugeben, wobei die eine Heizung auf ein Thermometer gewickelt ist, um die schnelle Wärmeübertragung zu sichern. Dadurch wird die Wahrnehmung der schnellen Anfangserwärmung gesichert. Diese ist im Verhältnis zur anderen Wärmewicklung einstellbar. Die zweite Wärmewicklung ist auf der vorherigen angeordnet und erwärmt das Thermometer nur indirekt, daher kann diese separat auf die Fortsetzungscharakteristik der Kurve eingestellt werden. Durch die Veränderung der Heizleistung der inneren Spule kann die Charakteristik des Motoranlaufes eingestellt werden. Diese veränderliche Einstellbarkeit ist bei sonstigen Wärmeschutzeinrichtungen nicht vorhanden. Die bekannten Schutzeinrichtungen können weder die oft anlaufenden Werkzeugmaschinenmotoren noch langsam anlaufende Motoren schützen. Beide Heizwicklungen dienen also zum Schutz derselben Motorwicklung, da zwei Schutzsysteme nötig sind, um der wirklichen Erwärmung der Wicklung folgen zu können.But if the warmth-sensing organ warms up more slowly, the winding will burn. the However, the motor winding is not heated according to the ideal exponential curve (where only one Heating time constant is present), since only the slight metallic The material of the winding is heated and the heat transfer through the groove only takes effect later power. The initial direction tangent of the heating curve therefore depends on the one used Current density, and the continuation of this curve has a different time constant, hence also one other direction tangents. Therefore, the invention is suitable, in contrast to the other thermal protection devices, correctly reproduce two heaters fed by the same power source, wherein the one heater is wound on a thermometer for rapid heat transfer to back up. This ensures the perception of the rapid initial warming. This is in proportion adjustable to the other heat winding. The second heat coil is placed on top of the previous one and heats the thermometer only indirectly, so this can be applied separately to the continuation characteristic of the curve. By changing the heating power of the inner coil the characteristics of the motor start can be set. This variable adjustability is not available with other thermal protection devices. The known protective devices can Protect neither the machine tool motors that start up frequently nor motors that start slowly. Both heating windings are used to protect the same motor winding, since two protection systems are required in order to be able to follow the real heating of the winding.

Die Kurve der tatsächlichen Motorerhitzung ist keine einfache exponentielle Kurve mit einer Erhitzungszeitkonstante, sondern unterscheidet sich von jener dadurch, daß die tatsächliche Kurve am Anfang steiler ansteigt. Die Abweichung hängt von der Motorenkonstruktion ab.The actual motor heating curve is not a simple exponential curve with a heating time constant, but differs from that in that the actual curve is at the beginning rises steeper. The deviation depends on the engine design.

Die Abweichung hängt in erster Linie von der spezifischen Stromdichte des in der Nut vorhandenen Leiters ab. Je höher diese ist, desto steiler setzt die Kurve an, um später kontinuierlich in die regelmäßige Erhitzungskurve überzugehen. Ferner hängt die Abweichung in der Steilheit davon ab, ob z. B. im Falle eines kurzgeschlossenen Rotors derselbe mit zwei Käfigen ausgeführt, oder aber mit tiefen Nuten versehen ist.The deviation depends primarily on the specific current density of the current in the groove Head off. The higher this is, the steeper the curve starts, to later continuously turn into the regular one To pass over the heating curve. Furthermore, the deviation in the slope depends on whether, for. B. in the case of a short-circuited rotor, the same is designed with two cages, or with deep grooves is provided.

Der richtige Motorenschutz bzw. der Fühler muß die Erhitzung der Spule jeweils genau verfolgen, ausThe correct motor protection or the sensor must follow the heating of the coil exactly

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welchem Grunde der Fühler durch eine einzige den kann, daß dieselbe auch beim Überschreiten deswhatever reason the feeler can, through a single one, that the same also when the

Wicklung nicht richtig erhitzt werden kann, da eine eingestellten Grenzwertes betriebssicher funktionierenWinding cannot be heated properly because a set limit value is operationally reliable

einzige Wicklung nur eine einfache ideale Erhitzungs- wird,single winding becomes just a simple ideal heating,

kurve zu ergeben vermag. Der Gegenstand der Erfindung besitzt zweckmäßigcurve is able to yield. The object of the invention has expedient

Erfindungsgemäß sind daher nicht nur zwei oder 5 ein Kontaktquecksilberthermometer in speziellerAccording to the invention, therefore, not only two or five contact mercury thermometers are special

mehrere Wicklungen verwendet, sondern auch in der Ausführung, mit einem so dicken Quecksilberfaden,several windings used, but also in the execution, with such a thick mercury thread,

Weise, daß, falls eine der Wicklungen unmittelbar welcher bei 220 V für kurze Zeit einen 1-A-KontaktWay that if one of the windings immediately which at 220 V for a short time a 1-A contact

auf den Temperaturfühler gewickelt ist, da eine zu geben imstande ist.is wound on the temperature probe as one is able to give.

rasche Wärmeübergabe nur auf diese Weise zu er- Das Kontaktquecksilberthermometer wird im allzielen ist, die die erste Wicklung konzentrisch um- io gemeinen durch zwei von Stromwandlern gespeisten gebende zweite Wicklung, von derselben Stromquelle Wicklungen erwärmt. In Spezialfällen kann auch gespeist, den Vorgang der langsamen Erwärmung eine dritte Wicklung verwendet werden, welche auch einstellt. von einer anderen Quelle gespeist werden kann, z. B.Rapid heat transfer can only be achieved in this way is that the first winding is concentric around- io common by two fed by current transformers giving second winding, windings heated by the same power source. In special cases it can also fed, the process of slow heating a third winding can be used, which also adjusts. can be fed from another source, e.g. B.

Zwischen diesen beiden Wicklungen ist nun die von der Netzspannung.The line voltage is now between these two windings.

Wärmekapazität angeordnet, durch welche die Zeit- 15 Die innerste Wicklung ist hauptsächlich bei denHeat capacity arranged by which the time 15 The innermost winding is mainly in the

konstante der langsamen Erwärmung geändert wird. raschen Erhitzungen wirksam, wogegen die außer-constant of slow heating is changed. rapid heating, whereas the external

Die Anzahl der Anlässe, die maximalen Anlaß- halb derselben angeordnete zweite Wicklung gemäß zeiten, welche bei den bekannten Motorschutzen nicht der Kühlung des Motors eingestellt wird, einstellbar waren, sind bei der erfindungsgemäßen Die etwa verwendete dritte Wicklung ist z. B. auch Einrichtung, welche tatsächlich ein thermisches Ab- 20 in solchen Fällen wirkungsvoll, in welchen die Eisenbild ist, leicht einzustellen, z. B. durch einen Neben- induktion und die Eisenerwärmung des Motors beschluß der den Temperaturfühler unmittelbar be- sonders hoch ist, so daß derselbe bei längerem Beheizenden Windung, mit Hilfe von verschiedenen trieb, selbst bei Leerlauf, zugrunde gehen würde. Widerstandswerten. Die dritte Wicklung ist aber auch für solche FälleThe number of occasions, the maximum occasion- half of the same arranged second winding according to times that are not set for the cooling of the motor with the known motor protection, were adjustable, are used in the invention. Belly Device which actually provides a thermal breakdown effectively in those cases in which the iron picture is easy to adjust, e.g. B. by a secondary induction and the iron heating of the motor resolution which the temperature sensor is particularly high immediately, so that the same for longer periods of heating Winding, with the help of various impulses, would perish, even when idling. Resistance values. The third winding is also for such cases

Die vorher erwähnten, von verschiedenen Strom- 25 geeignet, falls die Motorschutzeinrichtung nicht inThe previously mentioned, of various current 25 suitable if the motor protection device is not in

quellen gespeisten Heizwicklungen sind nicht zur dem den Motor umgebenden Luftraum, sondern aufswell-fed heating windings are not to the air space surrounding the engine, but to

Wahrnehmbarmachung der Schnellerhitzungskurven- einer kälteren Stelle untergebracht wird,Make the rapid heating curves perceptible - a colder place is accommodated,

abweichung vorhanden, sondern zur Erhitzung der Das Einstellen der Erwärmungszeitkonstanten desThe setting of the heating time constant of the

verschiedenen Motorenteile je für sich. Motors kann mit Hilfe einer Eisenpackung ver-different engine parts each for itself. Motor can be packed with the help of an iron

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist auch 30 schiedener Dicke oder einer anderen WärmekapazitätIn the device according to the invention there is also 30 different thicknesses or a different thermal capacity

der Anlaufteil der Kurve beliebig veränderbar, von erfolgen, welche zwischen der ersten und zweitenthe start-up part of the curve can be changed at will, which takes place between the first and second

den übrigen Kurventeilen unabhängig und bildet Wicklung unterzubringen ist, wohin dieselbe nachthe other parts of the curve independently and forms winding is to be accommodated, where the same after

somit einen Motorenschutz, welcher im Falle belie- Belieben eingeschoben werden kann,thus a motor protection, which can be inserted if desired,

biger Motorenbelastungen einen sicheren Schutz Sollte die Temperatur der Motorwicklung als derbiger motor loads a safe protection Should the temperature of the motor winding than the

sichert. 35 zu schützende Teil zu einem höheren Grad als er-secures. 35 part to be protected to a higher degree than

Die Erfindung hat auch noch die folgenden laubt ansteigen, so wächst die Temperatur des durchThe invention also has the following leaves to increase, so the temperature of the increases through

Vorteile: die Wicklung erhitzten Quecksilberfadens gleichfallsAdvantages: the winding of heated mercury thread as well

a) Einfache Ausführung mit betriebssicheren Bau- auf diesen Wert an, und es erfolgt nach dem Vorteilen und leichter Herstellbarkeit. signal eine Kontaktgebung, als deren Folge ein in dera) Simple execution with operationally reliable construction based on this value, and it takes place according to the advantages and easy to manufacture. signal a contact, as a result of which an in the

b) Geringerer Raumbedarf und geringe Herstel- 4° Motorschutzeinrichtung verwendetes Relais anspricht, lungskosten. Die Motorschutzeinrichtung wird zweckmäßig mitb) Smaller space requirement and low manufacturing 4 ° motor protection device used relay responds, maintenance costs. The motor protection device is expedient with

c) Die Inanspruchnahme des zu schützenden Mo- zwei als Zweiphasenschutz ausgebildeten Kontakttors wird ständig angezeigt, und es ist ständig quecksilberthermometern und einer kleinen Glimmfeststellbar, ob und bis zu welchem Grade der lampe zum Anzeigen der das Relais speisenden Span-Motor noch weitgehender belastet werden kann, 45 nung ausgeführt.c) The use of the Mo- two to be protected contact gate designed as two-phase protection is constantly displayed, and it is constantly detectable with mercury thermometers and a small glow, whether and to what extent the lamp to indicate the chip motor feeding the relay can be burdened even more extensively, 45 tion carried out.

was auch zu einer Fernregelungsmöglichkeit Zu einer Motorschutzeinrichtung mit diesem ther-which also leads to a remote control option to a motor protection device with this thermal

ausgebaut werden kann. mischen Abbild gehören noch zwei Stromwandler,can be expanded. mix image belong to two current transformers,

d) Infolge der auf die bekannten Einrichtungen mit Hilfe deren der Schutz auf den Nennstrom eines bezogene längere Strecke des Fühlorgans, welche beliebigen Motors eingestellt werden kann. Strecke demnach unterteilt werden kann, ist die 50 Das thermische Abbild nach der Erfindung ist Möglichkeit eines Vorsignals vor dem Ab- von einer solchen Ausbildung, daß seine Arbeitsschalten gegeben, so daß kein unmittelbares fäbigkeit durch einfache Besichtigung festgestellt Abschalten mit schädlichen Wirkungen erfolgen werden kann, da ja das Kontaktquecksilberthermokann. meter im Falle irgendeiner Beschädigung eine auf-d) As a result of the known facilities with the help of which the protection on the rated current of a related longer distance of the sensing element, which can be set to any motor. Route can be subdivided accordingly, is the 50. The thermal image according to the invention is Possibility of a distant signal before leaving such a training that its working switch is given, so that no immediate fäbigkeit determined by a simple inspection Switching off can be done with harmful effects, since the contact mercury thermo can. meter in the event of any damage

e) In einer Umgebung, deren Temperatur unter 55 fallende regelwidrige Form zeigt. Das Gerät weist 35°C liegt, ist eine die Nennbelastung über- zweckmäßig eine Schaltung auf, durch die beim treffende Belastung möglich. Die thermische Reißen irgendeiner mit dem Relais in Verbindung Abbildschutzeinrichtung ermöglicht in diesem stehender Leitung der Relaisstrom aussetzt, was durch Falle, mit Rücksicht darauf, daß der Temperatur- die Glimmlampe angezeigt wird.e) In an environment where the temperature drops below 55 in an irregular shape. The device has 35 ° C, the nominal load is a circuit that is unsuitable for the appropriate load possible. The thermal rupture of any one in contact with the relay Image protection device enables the relay current to suspend in this standing line, which is through Fall, considering that the temperature- the glow lamp is displayed.

verlauf des Thermometers im wesentlichen dem 60 Die nachfolgend beschriebene beispielsweise Ausdes Motors gleich ist, eine höhere Belastung, führungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der ohne daß dies dem Motor schädlich wäre, wo- Zeichnung schematisch dargestellt, durch die Leistungskapazität des Motors voll Das Thermometer 1 ist in dem Hohlraum derThe course of the thermometer is essentially the same as that described below, for example Ausdes Motor is the same, a higher load, the subject invention is in the management without this being harmful to the engine, where- drawing is shown schematically, by the power capacity of the engine full The thermometer 1 is in the cavity of the

ausgenutzt werden kann. Heizwicklung 2 untergebracht. Die Dimensionierungcan be exploited. Heater winding 2 housed. The dimensioning

f) Die Möglichkeit eines betriebssicheren Schutzes 65 der Wicklung 2 ist derart, daß bei einer z. B. unter auch bei Einphasenbelastung. Einwirkung eines Überstromes auftretenden, allzuf) The possibility of a reliable protection 65 of the winding 2 is such that with a z. More colorful even with single-phase loading. Effect of an overcurrent occurring, too

Die Erfindung bildet die erste Motorschutztype, raschen Aufwärmung der Motorwicklung die Tempebei der durch einfache Besichtigung festgestellt wer- ratur richtig angegeben wird. Wird die innere Heiz-The invention forms the first type of motor protection, rapid warming up of the motor winding the temperature which can be ascertained by a simple inspection is correctly stated. If the inner heating

wicklung mit Rücksicht auf einen rasch ansteigenden Strom dimensioniert, so zeigt sich, daß die Motortemperatur bei einem konstanten Strom nicht richtig registriert werden wird, sondern es tritt eine niedrigere Temperatur in Erscheinung, da ja die Kühlung des Wärmeabbildthermometers nicht den Kühlungsverhältnissen des Motors gleich, sondern wirkungsvoller als diese ist. Zur Beseitigung dieser Erscheinung wird erfindungsgemäß in Reihe oder parallel mit der inneren Heizwicklung eine zweite Heizwicklung 4 in der Weise verwendet, daß dieselbe zwischen derselben und der erwärmten inneren Heizwicklung z. B. die Wärmeübergänge regelt. Die Wicklung 4 vermindert also die unerwünschte Kühlung des Wärmeabbildthermometers. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen äußeren Heizwicklung, d.h. durch Verwirklichung einer sogenannten Temperaturstufe, kann die Einregelung des Motorschutzes leichter und genauer vorgenommen werden, als wenn nur eine Wärmeisolierung verwendet würde. Mit 3 ist eine Verschlußplatte bezeichnet, die den Zweck hat, die Lüftung zu hindern. Ein Ausgleich der Zeitkonstante des Wärmeabbildthermometers mit dem zu kontrollierenden Gerät (Motorwicklung) kann durch entsprechende Wahl der Wärmekapazität der Spulenhalter oder anderer Bauteile, eventuell durch die getrennt untergebrachten Massen-, z. B. austauschbaren Metallzylinder 5 erzielt werden.winding dimensioned with a view to a rapidly increasing current, it can be seen that the motor temperature with a constant current it will not be registered correctly, but a lower one occurs Temperature in appearance, since the cooling of the thermal imaging thermometer is not the same as the cooling conditions of the motor, but more effective than this is. To eliminate this phenomenon, according to the invention, in series or in parallel with the inner heating winding a second heating winding 4 used in such a way that the same between the same and the heated inner heating coil z. B. regulates the heat transfer. The winding 4 thus reduces the undesired cooling of the thermal imaging thermometer. By using the outer heating coil according to the invention, i.e. by implementing a so-called temperature level, the adjustment of the motor protection can be carried out more easily and more precisely than if only one Thermal insulation would be used. With 3 a closure plate is referred to, which has the purpose that To prevent ventilation. A compensation of the time constant of the thermal imaging thermometer with the one to be checked Device (motor winding) can be made by selecting the heat capacity of the coil holder accordingly or other components, possibly by the separately housed mass, z. B. interchangeable Metal cylinder 5 can be achieved.

Erfahrungsgemäß zeigt ein nach der Erfindung geregeltes Wärmeabbildthermometer die Temperatur der Motorwicklung z. B. in jedem Betriebszustand mit der erwünschten Genauigkeit an.Experience has shown that a thermal imaging thermometer controlled according to the invention shows the temperature the motor winding z. B. in every operating state with the desired accuracy.

Außer der äußeren Erwärmungswicklung kann nötigenfalls auch noch ein entsprechender Wärmeisoliermantel verwendet werden.In addition to the external heating coil, an appropriate thermal insulation jacket can also be used, if necessary be used.

Das Wärmeabbildthermometer nach der Erfindung kann auch noch weiter entwickelt werden. Bei den vorstehenden wurde nämlich der Umstand nicht in Betracht gezogen, daß sich im gegebenen Falle die Wärmeverlustverhältnisse des zu kontrollierenden Gerätes in der Abkühlperiode anders als in der Erhitzungsperiode gestalten können, was z. B. bei einem Motor davon abhängig ist, ob das Abkühlen während der Drehung oder im Ruhezustand erfolgt.The thermal imaging thermometer of the invention can be further developed. Both The fact that in the given case the Heat loss ratios of the device to be controlled in the cooling period different from that in the heating period can design what z. B. in an engine depends on whether the cooling during rotation or at rest.

Bei Berücksichtigung dieses Unterschiedes kann erfindungsgemäß ein entfernbarer Wärmeisoliermantel 6 verwendet werden. Einem in Betrieb befindlichen Motor entspricht dann die Entfernung, einem im Ruhezustand befindlichen die Zurückbringung des Mantels. Die Bewegung des Mantels kann z. B. mit Hilfe eines mittels des Motorstromes betriebenen Elektromagneten oder mit einem anderen Mechanismus erfolgen. Denselben Zweck kann man auch durch Schließen bzw. Öffnen der Ventilationskanäle durch die Klappen 7 erreichen. Die erfindungsgemäße Lösung kann auch ohne bewegliche Teile gelöst werden. Man kann von der Aufwärmungszeitkonstante und der Abkühlungszeitkonstante eine kombinierte Zeitkonstante errechnen, bei der der Motorschutz richtig ist.Taking this difference into account, a removable thermal insulation jacket can be used according to the invention 6 can be used. A motor in operation then corresponds to the distance, one at rest the return of the jacket. The movement of the jacket can e.g. B. with With the help of an electromagnet operated by means of the motor current or some other mechanism take place. The same purpose can also be achieved by closing or opening the ventilation ducts through the flaps 7. The solution according to the invention can also be achieved without moving parts will. The warm-up time constant and the cool-down time constant can be combined Calculate the time constant at which the motor protection is correct.

Der Temperaturfühler des Thermometers kannThe temperature sensor of the thermometer can

auch als Maximum-Minimum-Thermometer oder auch als Kontaktthermometer ausgebildet werden.can also be designed as a maximum-minimum thermometer or as a contact thermometer.

Im letzteren Falle kann das Thermometer auch zur Steuerung benutzt werden.In the latter case, the thermometer can also be used for control.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Thermisches Abbild, welches einen Temperaturfühler, mindestens zwei Heizwicklungen und eine Wärmekapazität enthält, dadurch gekenn zeichnet, daß der Temperaturfühler, zweckmäßig ein Kontaktquecksilberthermometer, zwei Heizwicklungen aufweist, die von einer gemeinsamen Stromquelle gespeist werden, wobei die eine Wicklung unmittelbar auf den Temperaturfühler gewickelt ist, die andere dagegen sich der ersten zentrisch, jedoch mit einem Spalt anpaßt, in den die veränderliche Wärmekapazität eingesetzt ist.1. Thermal image, which contains a temperature sensor, at least two heating windings and a heat capacity, characterized in that the temperature sensor, expediently a contact mercury thermometer, has two heating windings that are fed from a common power source, one winding wound directly on the temperature sensor is, the other, however, adapts centrically to the first, but with a gap into which the variable heat capacity is inserted. 2. Thermisches Abbild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die individuell gespeisten Heizwicklungen parallel oder in Reihe geschaltet sind.2. Thermal image according to claim 1, characterized in that the individually fed Heating windings are connected in parallel or in series. 3. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen mittels eines Elektromagneten oder einer anderen Vorrichtung bewegbaren äußeren Wärmeisoliermantel.3. Thermal image according to claims 1 and 2, characterized by a means of a Electromagnet or other device movable outer thermal insulation jacket. 4. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen mit einem oder mehreren Ventilations-Öffnungsabdeckungen versehenen Wärmeisoliermantel.4. Thermal image according to claims 1 and 2, characterized by one with a or more ventilation opening covers provided thermal insulation jacket. 5. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Temperaturfühler aus einem Kontaktthermometer oder aus einem Maximum-Minimum-Thermometer besteht.5. Thermal image according to claims 1 to 4, characterized in that its temperature sensor consists of a contact thermometer or a maximum-minimum thermometer. 6. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere für besondere Zwecke verwendbare Heizwicklungen.6. Thermal image according to claims 1 to 5, characterized by several for special Purposes usable heating coils. 7. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch ständige Anzeige der Temperatur der zu schützenden Teile.7. Thermal image according to claims 1 to 6, characterized by the constant display of the Temperature of the parts to be protected. 8. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine derart lange Betätigungsstrecke des Fühlorgans, die eine Unterteilung und dadurch die Abgabe eines Vorsignals gestattet.8. Thermal image according to claims 1 to 7, characterized by such a long actuation path of the sensing element, which allows a subdivision and thereby the output of a pre-signal. 9. Thermisches Abbild nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturverlauf des Thermometers im wesentlichen dem des Motors od. dgl. entspricht, so daß der Motor in einer kälteren Umgebung dem Temperaturunterschied entsprechend überbelastbar ist.9. Thermal image according to claims 1 to 8, characterized in that the temperature profile of the thermometer corresponds essentially to that of the motor or the like, so that the motor can cope with the temperature difference in a colder environment is accordingly overloadable. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 309 895, 466 045,
302, 613 956, 622563, 861132;Considered publications:
German patent specifications No. 309 895, 466 045,
302, 613 956, 622563, 861132; deutsche Auslegeschrift A 17964 VIIIb /21 d« (bekanntgemacht am 30. 5. 1956).German Auslegeschrift A 17964 VIIIb / 21 d «(published on May 30, 1956). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings