DE2522621A1

DE2522621A1 - Temp. monitor and warning circuit for electric motors - has photo-detector probe near rotor and externally-mounted element

Info

Publication number: DE2522621A1
Application number: DE19752522621
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Walcher
Original assignee: WALCHER ELEKTROMASCHINENBAU KG
Current assignee: WALCHER ELEKTROMASCHINENBAU KG
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1976-11-25

Abstract

The electric motor temperature monitoring circuit detects the temperature in the vicinity of the commutator bushing of the rotor or of the air-gap between rotor and stator. A probe of fibre-optic rod or sealed, hollow tube with lens-end and internal reflecting coating, is positioned near the rotor-end. The other end of the tube is taken through the motor casing to a detector and termination block in a flame-proof or other housing attached to the motor frame. The output of the detector element is amplified and this signal used to switch off the supply to the motor and operate an alarm if the temperature exceeds a certain value.

Description

Elektrische Maschine mit mindestens einem Strahlungsempfänger zur berührungslosen Überwachung der Läufertemperatur Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Ständer und einem Läufer, bei welcher mindestens ein mit den unbeweglichen Maschinenteilen fest verbundener Strahlungsempfänger zur Überwachung der Temperatur des Läufers, vor allem in dessen bei Erwärmung besonders störungsanfälligen Bereichen, vorgesehen ist.Electrical machine with at least one radiation receiver for Contactless monitoring of the rotor temperature The invention relates to an electrical Machine with a stand and a rotor, in which at least one with the immovable machine parts firmly connected radiation receiver for monitoring the temperature of the runner, especially in the runner that is particularly susceptible to malfunction when heated Areas, is provided.

Beim Betrieb einer elektrischen Maschine, wie eines Motors oder eines Generators, tritt in den Maschinenteilen infolge des Stromflusses und der dadurch auftretenden Jouleschen Wärme eine Erwärmung auf, die zu Störungen und bei Überschreitung bestimmter Temperaturwerte zum völligen Ausfall der Maschine führen kann. Damit wird die Belastbarkeit und daher auch die Leistung einer elektrischen Maschine durch ihre Erwärmung begrenzt. When operating an electrical machine such as a motor or a Generator, occurs in the machine parts as a result of the flow of electricity and the resulting occurring Joule heat a warming up, which leads to disturbances and if exceeded certain temperature values can lead to the complete failure of the machine. In order to the resilience and therefore also the performance of an electrical machine their warming is limited.

Große Wärmemengen werden vor allem auch in elektrischen Maschinen freigesetzt, die häufig schalten. Eine große Schalthäufigkeit tritt beispielsweise bei solchen elektrischen Motoren auf, die untertägige Gewinnungsmaschinen im Langfrontabbau, wie etwa Kohlenhobel, antreiben, wenn der Abbauwiderstand infolge im Kohlenstoß befindlicher Gesteinseinlagerungen häufig aufeinanderfolgend so stark anwächst, daß er von den Antriebsmotoren nicht überwunden werden kann und die Motoren daher aussetzen. Die Praxis hat gezeigt, daß die elektrischen Antriebsmotoren für Kohlenhobel im untertägigen Grubenbetrieb eine Schalthäufigkeit von bis zu 60 Schaltungen pro Minute aufweisen können. Large amounts of heat are mainly used in electrical machines released that switch frequently. For example, there is a high switching frequency in such electric motors, the underground mining machines in long-front mining, such as coal plow, drive when the mining resistance is due in the coal face existing rock deposits often grows one after the other so strongly that that it cannot be overcome by the drive motors and therefore the motors expose. Practice has shown that the electric drive motors for coal planers in underground mining operations a switching frequency of up to 60 switching operations per Minute may have.

Während der unbewegliche Ständer der elektrischen Maschine unter vergleichsweise geringem Aufwand leicht gekühlt werden kann, ist die Kühlung des rotierenden Läufers nur mit sehr aufwendigen Mitteln möglich. Daher besteht ein besonderes Bedürfnis an der Messung und Überwachung der Temperatur des Läufers. Häufig soll die Läufertemperatur während des gesamten Betriebes der elektrischen Maschine fortlaufend überwacht werden und die Maschine bei Auftreten eines unzulässig hohen Temperaturwertes im Läufer, gegebenenfalls automatisch, abgeschaltet werden. Hier dient die Temperaturüberwachung gleichzeitig als Überlastschutz. While the immovable stator of the electric machine is under can be easily cooled with comparatively little effort, is the cooling of the rotating rotor only possible with very expensive means. Hence there is a special need to measure and monitor the temperature of the runner. Often the rotor temperature should be during the entire operation of the electrical Machine are continuously monitored and the machine is impermissible if an high temperature value in the rotor, if necessary automatically, can be switched off. Here the temperature monitoring also serves as overload protection.

Es sind vor allem die Temperaturen der bei Erwärmung besonders störungsanfälligen Bereiche des Läufers zu überwachen. Zu diesen Bereichen gehört xxxxxxxxx die Läuferwicklung der Maschine. Besonders wärmeempfindlich sind dabei die freiliegenden Teile der Läuferwicklung, von denen die Joulesche Wärme erheblich schlechter abgeführt wird als von den mit den übrigen Läuferteilen in unmittelbarer Berührung und damit in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Teilen der Läuferwicklung. It is above all the temperatures that are particularly susceptible to malfunction when heated Monitor areas of the runner. The rotor winding belongs to these areas xxxxxxxxx the machine. The exposed parts of the Rotor winding, from which the Joule heat is dissipated considerably worse than from those in direct contact with the other rotor parts and thus in parts of the rotor winding with good thermal conductivity.

Im Falle von Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motoren, bei denen im Läuferpaket eine Vielzahl von aus Kupfer oder Messing bestehenden Kurzschlußstäben parallel zur Motorwelle derart angeordnet ist, daß sie das Läuferpaket mit ihren Endabschnitten in axialer Richtung überragen, wobei die Endabschnitte über Kurzschlußringe miteinander verbunden sind, sind z.B. diese Endabschnitte der Kurzschlußstäbe einschließlich ihrer Verbindung mit den Kurzschlußringen besonders wärmeempfindlich. Sind die Kurzschlußstäbe mit den Kurzschlußringen verlötet, was die Regel ist, kann das Lot auch bei zu hohen Temperaturen erweichen, was schließlich zu einem Ablösen der Kurzschlußringe von den Kurzschlußstäben führen kann. Durch das Ablösen der Kurzschlußringe von den Kurzschlußstäben kann die Maschine völlig zerstört werden. In the case of three-phase squirrel cage motors, those in the rotor package a large number of short-circuit rods made of copper or brass in parallel is arranged to the motor shaft in such a way that it has the rotor core with its end sections protrude in the axial direction, the end sections with one another via short-circuit rings are connected, for example, these end sections of the short-circuit rods are inclusive their connection with the short-circuit rings particularly sensitive to heat. Are the shorting rods soldered to the short-circuit rings, which is the rule, the solder can also be too high Temperatures soften, eventually causing the short-circuit rings to peel off can lead to the short-circuit rods. By detaching the short-circuit rings from the Short-circuit rods can completely destroy the machine.

Wegen der Schwierigkeiten bei der Übertragung von Meßwerten vom rotierenden Läufer auf die unbeweglichen Maschinenteile werden in wachsendem Maße außerhalb des Läufers angebrachte Strahlungsempfänger für die Überwachung der Läufertemperatur eingesetzt, womit die Überwachungseinrichtung keine unmittelbare Berührung mit dem Läufer hat. Wie jeder andere Körper tauscht auch der Läufer der elektrischen Maschine mit der Umgebung Wärme im Wege der Wärmestrahlung aus. Die Wärmestrahlung kann sichtbares und ultraviolettes Licht, insbesondere aber ultrarotes Licht enthalten. Die Art der Wärmestrahlung bzw. deren Frequenz- oder Wellenlänge ist von der Temperatur des strahlenden Körpers abhängig. Damit kann aus der Frequenz oder Wellenlänge der vom Läufer abgegebenen Wärmestrahlung auf die Läufertemperatur geschlossen werden. Strahlungsempfänger setzen die auf sie auftreffende Wärmestrahlung in ein von der Strahlungsfrequenz bzw. -wellenlänge und damit von der Läufertemperatur abhängiges elektrisches Signal um. Because of the difficulty in transferring readings from the rotating Runners on the immovable machine parts are increasingly outside Radiation receivers attached to the runner for monitoring the runner temperature used, so that the monitoring device has no direct contact with the Has runner. Like any other body, the rotor of the electrical machine swaps with the environment from heat in the way of thermal radiation. The thermal radiation can be visible and ultraviolet light, especially ultraviolet light. The kind the thermal radiation or its frequency or wavelength depends on the temperature of the radiant body. This can be derived from the frequency or wavelength of the Thermal radiation emitted by the runner can be deduced from the runner temperature. Radiation receivers use the thermal radiation that hits them Radiation frequency or wavelength and thus dependent on the rotor temperature electrical signal around.

Bei bekannten Einrichtungen zur Überwachung der Temperatur des Läufers einer elektrischen Maschine werden als Strahlungsempfänger Thermoelemente, aus einer großen Anzahl hintereinandergeschalteter Thermoelemente bestehende Thermosäulen oder Widerstandsthermometer, bei denen als Strahlungsempfangsflächen z.B. dünngewalzte Platinbleche vorgesehen sind, verwendet. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß die Meßgeschwindigkeit in der Regel gering ist und den eigentlichen Meßwerten in großem Maße Störwerte überlagert sind, welche die eigentlichen Meßwerte verfälschen. Bei diesen bekannten Überwachungseinrichtungen kommt es u.a. auch deshalb zu fehlerhaften Temperaturbestimmungen, weil sich leicht Staubteilchen auf dem Strahlungsempfänger absetzen könnnen. Auch ist die Ansprechzeit bei diesen Einrichtungen groß, womit das Überschreiten zulässiger Höchsttemperaturen häufig zu spät erfaßt und die Maschine beschädigt wird. Es hat sich gezeigt, daß mit den bekannten Überwachungseinrichtungen filr die Läufertemperatur eine weitgehend verzögerungslose, eindeutige und zudem sichere Temperaturüberwachung nicht möglich ist. In known devices for monitoring the temperature of the rotor of an electrical machine, thermocouples are used as radiation receivers large number of thermocouples connected in series or resistance thermometers, in which, for example, thin-rolled surfaces are used as radiation receiving surfaces Platinum sheets are provided, used. These facilities have the disadvantage that the measuring speed is usually low and the actual measured values to a large extent interference values are superimposed which falsify the actual measured values. This is one of the reasons why these known monitoring devices are faulty Temperature determinations, because dust particles easily get on the radiation receiver can settle. The response time at these facilities is also long, with what the exceeding of permissible maximum temperatures is often detected too late and the machine is damaged. It has been shown that with the known monitoring devices for the runner temperature a largely instantaneous, unambiguous and moreover safe temperature monitoring is not possible.

Vor allem die bekannten Überwachungseinrichtungen auf der Grundlage von Thermoelementen sind zudem sehr aufwendig. Mainly based on the well-known monitoring equipment of thermocouples are also very expensive.

So werden die zu überwachenden Bereiche des sich drehenden Läufers bei ihrer Verwendung mit einer nichtreflektierenden, möglichst schwarzen Oberfläche versehen, z.B. durch einen schwarzen Anstrich, damit an diesen Bereichen die von den übrigen Läuferbereichen ausgesandte Strahlung nur wenig reflektiert wird und sich diese Strahlung den von den zu überwachenden Bereichen ausgehenden Wärmestrahlen somit nur in geringem Umfang überlagert. Andererseits wird der Strahlungsempfänger hier in der Regel als ein schwarzer Körper ausgebildet, um zu verhindern, daß ein Teil der vom Läufer ausgehenden Wärmestrahlung durch Reflektion am Strahlungsempfänger selbst verlorengeht.This is how the areas of the rotating rotor to be monitored become when used with a non-reflective, preferably black surface provided, e.g. by a black coating, so that the the radiation emitted to the other rotor areas is only slightly reflected and This radiation is the same as the heat rays emanating from the areas to be monitored thus only superimposed to a small extent. On the other hand, the radiation receiver here usually designed as a black body to prevent one Part of the heat radiation emitted by the runner due to reflection on the radiation receiver itself is lost.

Werden die so vorbereiteten Oberflächen aber beschädigt, was vor allem bei gasgekühlten Maschinen, bei denen mit dem Gasstrom Schmutzteilchen mitgerissen werden können, geschehen kann, kommt es zu erheblichen Meßfehlern. Beschädigungen, insbesondere der schwarzen Oberflächen, können zudem bereits beim Zusammenbau von Läufer und Ständer der Maschine auftreten, vor allem wenn Läufer und Ständer bei der Montage aneinander vorbeigleiten.If the surfaces prepared in this way are damaged, what above all in gas-cooled machines, in which dirt particles are carried away with the gas flow can happen, there will be considerable measurement errors. Damage, especially the black surfaces, can also be used when assembling Runners and stands of the machine occur, especially when runners and stands are at slide past each other during assembly.

Die Bestimmung der Läufertemperatur mit Hilfe dieser Oberwachungseinrichtungen ist weiterhin deshalb mit großen Fehlerquellen behaftet, weil der Zustand des schwarzen Strahlungsempfängers hier zumeist zu dem eines weißen und damit möglichst strahlungsunempfindlichen Vergleichskörpers, der als Träger der kalten Lötstelle des bzw. der Thermoelemente ausgebildet ist, in Beziehung gesetzt wird.The determination of the rotor temperature with the help of these monitoring devices is still subject to major sources of error because the state of the black Radiation receiver here mostly to that of a white and thus as radiation-insensitive as possible Comparative body that serves as the carrier for the cold solder joint of the thermocouple or elements is formed, is related.

Schließlich stehen die Kosten der bekannten über wachungseinrichtung für die Läufertemperatur oft in einem sehr ungünstigen Verhältnis zum Gesamtwert der zu überwachenden Maschinen. Dies gilt insbesondere für Maschinen kleinerer oder mittlerer Leistung. Finally, there are the costs of the known monitoring device for the runner temperature often in a very unfavorable ratio to the total value of the machines to be monitored. This is especially true for machines of smaller or smaller size medium performance.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zur berührungslosen Überwachung der Temperatur des Läufers der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die die Temperatur weitgehend verzögerungslos bestimmt und bei großer Leistung und geringen Werten von Störgrößen eine genaue sowie sichere Temperaturüberwachung ermöglicht und die zudem mit geringem Aufwand bei niedrigen Kosten herzustellen ist. The invention has the task of providing a device for contactless monitoring of the temperature of the rotor of the type mentioned above to create that determines the temperature largely without delay and at large Performance and low levels of disturbance variables ensure accurate and safe temperature monitoring and which can also be produced with little effort at low costs is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Strahlungsempfänger als fotoelektronisches Halbleiterbauelement ausgebildet ist, welches gegen durch Wärmeleitung - insbesondere durch Konvektion - bewirkte Wärmezufuhr von seiten der Maschine gesichert und möglichst nur durch Wärmestrahlung beeinflußt ist. This object is achieved according to the invention in that the radiation receiver is designed as a photoelectronic semiconductor component, which against through Heat conduction - in particular by convection - brought about heat supply on the part of the The machine is secured and, if possible, only influenced by thermal radiation.

Bei der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung wird der Fotoeffekt in Halbleitern ausgenutzt. Die von dem Läufer der elektrischen Maschine ausgesandte Strahlung wird in dem fotoelektronischen Halbleiterbauelement in einen elektrischen Strom umgesetzt, welcher seinerseits ein Maß für die Temperatur des strahlenden Läufers ist. Ein fotoelektronisches Halbleiterbauelement ist sehr schnell bzw. weitgehend verzögerungslos, d.h. es zeichnet sich infolge geringer lichtelektrischer Trägheit durch eine hohe Meßgeschwindigkeit aus. Damit wird das Überschreiten der gefährlichen Temperaturwerte schnell erfaßt und die Maschine kann daraufhin umgehend stillgesetzt werden, und zwar auch bei kurz aufeinanderfolgenden starken Temperaturänderungen, wie bei den Maschinen mit großer Schalthäufigkeit. Andererseits bedarf es wegen der großen Lichtempfindlichkeit der fotoelektronischen Halbleiterbauelemente in der Regel keiner besonderen Maßnahmen an den Strahlungsabgabe- und -aufnahmeflächen, wie etwa schwarzer oder weißer Anstriche. Da mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung unmittelbar der Wert der Temperatur des zu überwachenden Bereiches selbst bestimmt wird, ist auch die Meßgenauigkeit groß. Infolge dieser Vorzüge kann die Maschine voll ausgenutzt werden, ohne daß die Gefahr einer teilweisen Beschädigung oder gar völligen Zerstörung der Maschine durch zu starke Erwärmung besteht. In the monitoring device according to the invention, the photo effect exploited in semiconductors. The one sent by the rotor of the electrical machine Radiation is converted into an electrical in the photoelectronic semiconductor component Electricity implemented, which in turn is a measure of the temperature of the radiant Runner is. A photoelectronic semiconductor component is very fast or largely without delay, i.e. it is characterized by low photoelectric inertia by a high measuring speed. This will make crossing the dangerous Temperature values are recorded quickly and the machine can then be shut down immediately even with strong ones in quick succession Temperature changes, as with the machines with high switching frequency. On the other hand, it needs because of the high light sensitivity of photoelectronic semiconductor components in As a rule, no special measures are taken on the radiation emission and absorption surfaces, such as black or white paint. Since by means of the device according to the invention directly determines the value of the temperature of the area to be monitored becomes, the measurement accuracy is also high. As a result of these advantages, the machine can can be fully exploited without the risk of partial damage or even complete destruction of the machine due to excessive heating.

Als Strahlungsempfänger können sowohl Fotodioden und Fototransistoren, bei denen eine unmittelbare Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie erfolgt, als auch Fotowiderstände eingesetzt werden. Both photodiodes and phototransistors, in which a direct conversion of radiant energy into electrical energy and photoresistors can also be used.

Der Strahlungsempfänger besteht vorzugsweise aus einer Fotodiode. Bei Bestrahlung des p-n-Überganges der Fotodiode werden in diesernübergang Ladungsträgerpaare freigesetzt. The radiation receiver preferably consists of a photodiode. When the p-n junction of the photodiode is irradiated, charge carrier pairs are formed in this junction released.

Liegt an der Fotodiode eine äußere Spannung an und wird sie in Sperrichtung betrieben, fließen diese Ladungsträgerpaare entsprechend dem vorhandenen Feld nach außen ab. Ein Strom ist aber auch ohne äußere Spannung vorhanden, indem die bei Bestrahlung gebildeten Ladungsträgerpaare nicht über die Sperrschicht hinweg können, sondern sich über einen äußeren Stromkreis durch einen Kurzschlußstrom ausgleichen müssen. Für die Fotodiode kann als Werkstoff beispielsweise polykristallines p-leitendes Silen als Grundmaterial mit einer dünnen, lichtdurchlässigen n-leitenden Schicht, etwa aus Cadmiumselenid, oder n-leitendes Silicium als Grundmaterial mit einer dünnen p-Schicht verwendet werden.If an external voltage is applied to the photodiode and it is reversed operated, these charge carrier pairs flow according to the existing field outside. However, a current is also present without an external voltage, in that the at Charge carrier pairs formed by irradiation cannot cross the barrier layer, but compensate for each other via an external circuit through a short-circuit current have to. For the photodiode, for example, polycrystalline p-conductive material can be used Silene as the base material with a thin, translucent n-conductive layer, for example made of cadmium selenide, or n-conductive silicon as a base material with a thin p-layer can be used.

Als Strahlungsempfänger eingesetzte Fototransistoren mit einem lichtempfindlichen p-n-iJbergang zeigen ein ähnliches Verhalten wie Fotodioden. Bei ihnen erfolgt jedoch eine zusätzliche Verstärkung infolge der Transistorwirkung. Phototransistors used as radiation receivers with a light-sensitive The p-n transition show a behavior similar to that of photodiodes. With them, however, takes place an additional gain due to the transistor effect.

Im Falle eines Fotowiderstandes, der ein Eigenhalbleiter ist, steigt bei der Einstrahlung die Anzahl der Ladungsträger an, so daß gleichzeitig sein spezifischer Widerstand abnimmt und bei konstanter äußerer Spannung der Strom wächst. Fotowiderstände haben in der Regel eine größere Ansprechzeit und auch breitere Verteilungskurven der spektralen Empfindlichkeit als Fotodioden und Fototransistoren. Damit erlauben sie zumeist keine so sichere und exakte Temperaturüberwachung wie Fotodioden und Fototransistoren. Andererseits sind Fotowiderstände aber robuster und.einfacher zu verschalten als jene. Es werden bevorzugt Bleisulfid-, Indiumarsenid- oder Cadmiumselenid-Fotowiderstände verwendet, die im Infrarotbereich empfindlich sind. In the case of a photo resistor, which is an intrinsic semiconductor, increases when irradiating the number of charge carriers, so that at the same time be more specific Resistance decreases and with constant external voltage the current increases. Photoresistors usually have a longer response time and also wider distribution curves the spectral sensitivity as photodiodes and phototransistors. So allow they usually do not have such reliable and precise temperature monitoring as photodiodes and Phototransistors. On the other hand, photo resistors are more robust and simpler to interconnect than those. Lead sulfide, indium arsenide, or cadmium selenide photoresistors are preferred which are sensitive in the infrared range are used.

Gemäß der Erfindung ist der als fotoelektronisches Halbleiterbauelement ausgebildete Strahlungsempfänger gegen durch Wärmeleitung, insbesondere durch Konvektion, bewirkte Wärme zufuhr von seiten der Maschine gesichert und möglichst nur durch Wärmestrahlung beeinflußt. Halbleiterbauelemente sind in ihren elektrischen Eigenschaften stark temperaturabhängig. So wachsen bei zunehmender Temperatur der Bauelemente die die Messung verfälschenden und sich den Fotoströmen überlagernden Dunkelströme stark an, und bei hohen Temperaturen können die Bauelemente schließlich als Strahlungsmesser völlig unbrauchbar werden. Dadurch, daß die Halbleiterbauelemente aber erfindungsgemäß gegen durch Wärmeleitung bewirkte Wärmezufuhr von seiten der Maschine gesichert und möglichst nur durch Wärmestrahlung beeinflußt sind, werden die Strahlungsempfänger auf einer konstanten und zudem niedrigen Temperatur gehalten. Damit sind die Störgrößen gering, jedenfalls aber weitgehend bestimmbar, und die Meßgenauigkeit groß. According to the invention, as a photoelectronic semiconductor component trained radiation receivers against heat conduction, in particular convection, Heat supply caused by the machine is secured and, if possible, only through Affects thermal radiation. Semiconductor components are different in their electrical properties strongly dependent on temperature. The components grow with increasing temperature the dark currents falsifying the measurement and superimposing the photo currents strongly, and at high temperatures the components can eventually act as radiation meters become completely unusable. Because the semiconductor components are according to the invention secured against heat transfer from the machine caused by heat conduction and if possible only through thermal radiation are affected the radiation receiver is kept at a constant and also low temperature. This means that the disturbance variables are small, but in any case largely determinable, and the Measurement accuracy great.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Strahlungsempfänger im Abstand von der Meßstelle angeordnet und ein Strahlungsleiter zur Führung der Wärmestrahlen von der Meßstelle zum Strahlungsempfänger vorgesehen, dessen dem Strahlungsempfänger abgekehrtes Ende sich in unmittelbarer Nähe der Meßstelle befindet. Hier wird die im Bereich der Meßstelle vom Läufer abgegebene Wärmestrahlung durch den Strahlungsleiter hindurch zum Strahlungsempfänger geleitet. Auf diese Weise kann die durch Wärmeleitung bewirkte Wärme zufuhr zum Strahlungsempfänger von seiten der Maschine her äußerst gering und damit die Temperatur des Strahlungsempfängers einerseits niedrig, aber auch konstant gehalten werden. Bei Verwendung des Strahlungsleiters können zudem sehr schwer zugängliche Bereiche des Läufers im Hinblick auf ihre Temperatur überwacht werden, indem der Strahlungsleiter so ausgebildet und dimensioniert werden kann, daß sein dem Strahlungsempfänger abgekehrtes Ende auch in solchen Bereichen anzuordnen ist. According to a further feature of the invention is the radiation receiver arranged at a distance from the measuring point and a radiation conductor for guiding the Heat rays provided from the measuring point to the radiation receiver, its the radiation receiver the end facing away is in the immediate vicinity of the measuring point. Here is the Thermal radiation emitted by the rotor in the area of the measuring point through the radiation conductor passed through to the radiation receiver. In this way the by conduction caused heat supply to the radiation receiver on the part of the machine extremely low and thus the temperature of the radiation receiver on the one hand low, but also be kept constant. When using the radiation conductor can also Areas of the runner that are very difficult to access are monitored with regard to their temperature by designing and dimensioning the radiation conductor in such a way that that its end facing away from the radiation receiver to be arranged in such areas is.

Es ist vor allem herstellungstechnisch vorteilhaft, den Strahlungsempfänger an dem der Meßstelle abgekehrten Ende des Strahlungsleiters anzuordnen, wobei es sich außerdem empfiehlt, den Strahlunsempfänger mit dem der Meßstelle abgekehrten Ende des Strahlungsleiters unmittelbar zu verbinden. Um ein möglichst großes Ausgangssignal des Strahlungsempfängers zu erhalten, sollte die aktive Fläche des Strahlungsempfängers wenigstens ebenso groß sein wie die Querschnittsfläche des Strahlungsleiters. It is particularly advantageous in terms of production technology to use the radiation receiver to be arranged at the end of the radiation conductor facing away from the measuring point, whereby it It is also recommended to use the radiation receiver with the one facing away from the measuring point To connect the end of the radiation conductor directly. To get as large an output signal as possible of the radiation receiver should be the active area of the radiation receiver be at least as large as the cross-sectional area of the radiation conductor.

Der Strahlungsleiter wird vorzugsweise außerhalb des Ständers angeordnet, also um den Ständer herumgeführt. So ist die tJberwachungseinrichtung sehr einfach ausgebildet und zudem problemlos montierbar. Sie kann in diesem Fall auch leicht nachträglich in eine Maschine eingebaut werden. Ist der Strahlungsleiter bei dieser Ausbildung der Überwachungseinrichtung zudem biegsam, kann der Strahlungsleiter durch einfaches Verbiegen des Leiters nacheinander unterschiedlichen Meßstellen zugeordnet werden. Auf diese Weise können mit ein und demselben Strahlungsleiter und nur einem Strahlungsempfänger gleich mehrere Meßstellen überwacht werden. Vor allem dann, wenn die elektrische Maschine einen unruhigen Stand hat, kann es aber zweckmäßig sein, den Strahlungsleiter innerhalb des Ständers vorzusehen. The radiation conductor is preferably arranged outside the stand, so led around the stand. The monitoring device is very simple designed and also easy to assemble. In this case, you can also easily can be retrofitted in a machine. Is the radiation conductor on this one The radiation conductor can also be designed to be flexible when the monitoring device is designed different measuring points one after the other by simply bending the conductor be assigned. In this way, one and the same radiation guide can be used and several measuring points can be monitored at the same time with just one radiation receiver. before But it can do so especially when the electrical machine is in an unsteady state be expedient to provide the radiation conductor within the stator.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Strahlungsleiter als rohr- oder schlauchförmiger Strahlungskanal ausgebildet. In diesem Falle wird die Wärmestrahlung innerhalb des Strahlungskanals zum Strahlungsempfänger geführt, gegebenenfalls unter mehrfacher Reflektion an den Innenwänden des Kanals. In a preferred embodiment, the radiation conductor is as tubular or tubular radiation channel formed. In this case the Heat radiation guided within the radiation channel to the radiation receiver, if necessary under multiple reflections on the inner walls of the canal.

Ist der Strahlungsleiter als rohr- oder schlauchförmiger Strahlungskanal ausgebildet, ist es von Vorteil, wenn der Strahlungsleiter im wesentlichen geradlinig ist. Denn so überwiegt der Anteil der auf den Strahlungsempfänger direkt auftreffenden Strahlung bei weitem den Anteil der erst im Wege von Reflektionen an den Kanalinnenwänden zum Strahlungsempfänger gelangenden Strahlung. Bei einer Strahlungsreflektion an den Kanalinnenwänden ist eine Dämpfung der Wärmestrahlung nicht völlig auszuschließen. Eine geringere Strahlungsdämpfung infolge von Reflektionen läßt sich jedoch dadurch erreichen, daß der Strahlungsleiter einen kreisrunden Innenquerschnitt aufweist. Is the radiation conductor as a tubular or hose-shaped radiation channel formed, it is advantageous if the radiation conductor is essentially straight is. This is because the proportion of those directly hitting the radiation receiver predominates Radiation by far the share of only in the way of reflections on the channel inner walls radiation reaching the radiation receiver. When there is a reflection of radiation Attenuation of the thermal radiation cannot be completely ruled out on the inner duct walls. A lower radiation attenuation as a result of reflections can, however, be achieved as a result achieve that the radiation conductor has a circular inner cross-section.

Der Strahlungsleiter besteht vorzugsweise aus einem Rohr bzw. Schlauch aus Metall oder Kunststoff. The radiation conductor preferably consists of a tube or hose made of metal or plastic.

Die Strahlungsdämpfung innerhalb des Strahlungskanals kann auch dadurch vermindert werden, daß der Strahlungsleiter innenseitig verspiegelt ist. Hier ist die Güte der Verspiegelung für den Wirkungsgrad der Strahlungsübertragung von der Meßstelle zum Strahlungsempfänger hin entscheidend. Es empfiehlt sich, die Verspiegelung durch Aufdampfen von Aluminium, Gold oder Silber auf die Innenwände des Strahlungsleiters vorzunehmen. Dabei hat das Aufdampfen von Aluminium den Vorzug, daß es gleichzeitig kostengünstig und technisch einfach durchzuführen ist, daß Aluminium-Reflektoren aber auch eine besonders gute Zeitstabilität haben. The radiation attenuation within the radiation channel can also be achieved thereby be reduced that the radiation conductor is mirrored on the inside. Here is the quality of the mirror coating for the efficiency of the radiation transmission from the The measuring point towards the radiation receiver is decisive. It is recommended to use the mirror coating by vapor deposition of aluminum, gold or silver on the inner walls of the radiation conductor to undertake. The vapor deposition of aluminum has the advantage that it takes place at the same time It is inexpensive and technically easy to carry out that aluminum reflectors but also have a particularly good time stability.

Es ist zweckmäßig, den Strahlungsleiter an seinem der Meßstelle zugekehrten Ende staubdicht zu verschließen, da Staubteilchen innerhalb des Strahlungsleiters zu einer erhöhten Strahlungsdämpfung führen. Wird der Strahlungsleiter an seinem der Meßstelle zugekehrten Ende insbesondere luftdicht verschlossen, wird die Wärmezufuhr von seiten der Maschine zum Strahlungsempfänger hin weiter vermindert. Sowohl die Strahlungsdämpfung innerhalb des Strahlungsleiters als auch die Zufuhr von Wärme zum Strahlungsempfänger hin im Wege von Wärmeleitung ist dann besonders gering, wenn der Strahlungsleiter an seinem der Meßstelle zugekehrten Ende vakuumdicht verschlossen ist. It is useful to have the radiation conductor facing the measuring point To close the end dust-tight, because dust particles inside the radiation conductor lead to increased radiation attenuation. Will the radiation guide at his the end facing the measuring point is in particular hermetically sealed, the supply of heat on the part of the machine towards the radiation receiver further reduced. Both the Radiation attenuation within the radiation conductor as well as the supply of heat to the radiation receiver by way of heat conduction is then particularly low, when the radiation conductor is closed in a vacuum-tight manner at its end facing the measuring point is.

Der Strahlungsleiter kann aber nicht nur als rohr- oder schlauchförmiger Strahlungskanal ausgebildet sein. The radiation conductor can not only be tubular or hose-shaped Be formed radiation channel.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Strahlungsleiter vielmehr auch aus einer Lichtleitfaser bestehen.According to a further feature of the invention, the radiation conductor rather also consist of an optical fiber.

Werden dem Strahlungsleiter eine oder mehrere Linsen zugeordnet, welche die Wärmestrahlen auf dem Strahlungsempfänger bündeln, wird der Wirkungsgrad der Übertragung der Wärmestrahlen von der Meßstelle zum Strahlungsempfänger hin weiter erhöht. Die dabei verwendeten Linsen bestehen vorzugsweise aus einem wärmebeständigen und zugleich wärmeisolierenden Werkstoff. If one or more lenses are assigned to the radiation conductor, which bundle the heat rays on the radiation receiver, becomes the efficiency the transfer of heat rays from the measuring point to the radiation receiver further increased. The lenses used here are preferably made of a heat-resistant one and at the same time heat-insulating material.

Der Strahlungsempfänger kann gegen durch Wärmeleitung, insbesondere durch Konvektion, bewirkte Wärmezufuhr von seiten der Maschine nicht allein durch die Zwischenschaltung eines Strahlungsleiters zwischen der Meßstelle und dem Strahlungsempfänger gesichert werden, sondern auch dadurch, daß der Strahlungsempfänger innerhalb eines im wesentlichen vakuumdichten Gehäuses angeordnet ist. In diesem Falle kann das den Strahlungsempfänger aufnehmende Gehäuse in unmittelbarer Nähe der Meßstelle angeordnet werden. Diese Ausbildung der Erfindung ist herstellungstechnisch besonders einfach, aber dennoch ebenfalls sehr zuverlässig und betriebssicher. Sie kann zudem sehr raumsparend ausgeführt werden, weshalb sie auch für räumlich sehr beengte Verhältnisse geeignet ist. The radiation receiver can counteract by conduction, in particular by convection, the heat input from the machine is not only caused by the interposition of a radiation conductor between the measuring point and the radiation receiver be secured, but also by the fact that the radiation receiver within a is arranged substantially vacuum-tight housing. In this case it can Housing accommodating the radiation receiver in the immediate vicinity of the measuring point to be ordered. This embodiment of the invention is particularly manufacturing technology simple, but also very reliable and safe to operate. She can also are designed to be very space-saving, which is why they are also used in very cramped conditions suitable is.

Wird der Strahlungsleiter und das gegebenenfalls vorhandene, den Strahlungsempfänger aufnehmende Gehäuse aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt, wird zur Vermeidung unerwünschter Erwärmungen des Strahlungsleiters bzw. If the radiation conductor and the possibly existing, the Housing made of an electrically conductive material for receiving the radiation receiver produced, is to avoid undesirable heating of the radiation conductor respectively.

des Gehäuses infolge von Wirbelströmen, die eine Temperaturerhöhung des Strahlungsempfängers zur Folge haben können, ein Werkstoff geringer elektrischer Leitfähigkeit gewählt.of the housing as a result of eddy currents that cause a temperature increase of the radiation receiver can result in a material less electrical Conductivity chosen.

Die Überwachung der Temperatur des Läufers ist dann besonders wirksam, wenn mehrere Meßstellen zur Messung der Läufertemperatur vorgesehen sind, wobei jeder Meßstelle ein und derselbe Strahlungsempfänger oder aber je ein gesonderter Strahlungsempfänger zugeordnet sein kann. The monitoring of the rotor temperature is then particularly effective, if several measuring points to measure the Rotor temperature provided are, with each measuring point one and the same radiation receiver or one each separate radiation receiver can be assigned.

Die Überwachung der elektrischen Maschine kann auf einfache Weise automatisch erfolgen, indem der bzw. die Strahlungsempfänger in einen Überwachungsstromkreis eingegliedert sind. Dabei weist der Überwachungsstromkreis vorzugsweise ein Relais zum automatischen Abschalten der Maschine bei Üb erschreitung der zulässigen Temperaturwerte auf; der überwachungsstromkreis kann auch, gegebenenfalls gleichzeitig, ein Warnsignal auslösen. The monitoring of the electrical machine can be done in a simple manner take place automatically by placing the radiation receiver (s) in a monitoring circuit are incorporated. The monitoring circuit preferably has a relay for automatic shutdown of the machine if the permissible temperature values are exceeded on; the monitoring circuit can also, if necessary at the same time, give a warning signal trigger.

Sind die an dem Strahlungsempfänger auftretenden elektrischen Ströme nur gering, kann es zweckmäßig sein, dem bzw. den Strahlungsempfängern ein oder mehrere, vorzugsweise hintereinandergeschaltete, elektrische Verstärker nachzuschalten. Are the electrical currents occurring at the radiation receiver only slightly, it may be useful to give the radiation receiver (s) an or to connect several, preferably series-connected, electrical amplifiers downstream.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung zur Temperaturüberwachung auch bei in schlagwettergefährdeten Räumen, wie schlagwettergefährdeten untertägigen Grubenbauen, eingesetzten elektrischen Maschinen vorteilhaft angewendet werden kann. So dürfen z.B. in schlagwettergefährdeten Grubenbauen nur mit besonderem Schlagwetterschutz ausgestattete elektrische Betriebsmittel benutzt werden. Da bei elektrischen Maschinen mit der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung der Strahlungsempfänger und die diesem zugeordneten elektrischen Bauteile und Leitungen im Abstand vom Läufer und damit an Stellen angeordnet werden können, in denen die Temperatur nur gering ist, ist bei diesen Maschinen die Gefahr einer Zündung explosionsfähiger Gemische durch die durch die über wachungseinrichtung bedingten elektrischen Ströme und Spannungen stark gemindert. It has been shown that the device according to the invention for temperature monitoring even in rooms at risk of firedamp, such as underground those at risk of firedamp Mine construction, used electrical machines can be used advantageously. For example, mine workings at risk of firedamp are only allowed with special firedamp protection equipped electrical equipment can be used. As with electrical machines with the monitoring device according to the invention, the radiation receiver and the this associated electrical components and lines at a distance from the rotor and so that they can be arranged in places where the temperature is only low, there is a risk of explosive mixtures igniting with these machines the electrical currents and voltages caused by the monitoring device greatly diminished.

Der Schlagwetterschutz kann zudem dadurch weiter erhöht werden, daß der oder die Strahlungsempfänger schlagwettergeschützt gekapselt werden. Der bzw. die Strahlungsempfänger können beispielsweise in den Anschlußkasten der elektrischen Maschine gelegt werden, der schlagwettergeschützt ausgebildet ist.The firedamp protection can also be further increased in that the radiation receiver (s) are encapsulated so that they are protected against firedamp. The or the radiation receiver can, for example, in the connection box of the electrical Machine that is designed to be firedamp proof.

Die erfindungsgemäße T}berwachun«<seinrichtung für die Läufertemperatur ist, an den zum Stand der Technik gehörenden Einrichtungen der genannten Gattung gemessen, äußerst kostengünstig. Daher kann sie auch bei Motoren mit kleinerer Leistung Anwendung finden, bei denen bislang auf eine Temperaturüberwachung weitgehend deshalb verzichtet worden ist, weil billige, aber weitgehend verzögerungslose, sichere ttberwachungsmittel nicht zur Verfügung standen. The inventive monitoring device for the rotor temperature at the state-of-the-art facilities of the type mentioned measured, extremely inexpensive. Therefore, it can also be used with engines with a lower output Find application in which so far on a temperature monitoring largely therefore has been omitted because it is cheap, but largely instant, safe monitoring equipment were not available.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung veranschaulicht. Als elektrische Maschine ist ein Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motor gewählt. Die Überwachungseinrichtung weist jeweils einen Strahlungsleiter auf. Es zeigen: Fig. 1 einen Motor mit einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung im Längsschnitt, wobei der Strahlungsleiter außerhalb des Ständers und der Strahlungsempfänger in einem schlagwettergeschützt ausgebildeten Anschlußkasten angeordnet sind; Fig. 2 einen Motor mit einer erfindungsgemäßen Uberwachungseinrichtung im Längsschnitt, wobei der Strahlungsleiter ebenfalls außerhalb des Ständers angeordnet ist; Fig. 3 einen Motor mit einer erfindungsgemäßen Oberwachungseinrichtung im Längsschnitt, wobei der Strahlungsleiter innerhalb des Ständers angeordnet ist; Fig. 4 Schaltbilder der erfindungsgemäßen Uberwachungs-und 5 einrichtung ohne bzw. mit Vorverstärker. In the drawing, the invention is based on several exemplary embodiments illustrated in a schematic representation. A three-phase squirrel cage motor is used as the electrical machine chosen. The monitoring device each has a radiation conductor. It 1 shows a motor with a monitoring device according to the invention in Longitudinal section, with the radiation conductor outside the stand and the radiation receiver are arranged in a flameproof junction box; Fig. 2 shows a motor with a monitoring device according to the invention in a longitudinal section, wherein the radiation conductor is also arranged outside of the stator; Fig. 3 shows a motor with a monitoring device according to the invention in a longitudinal section, where the radiation conductor is located within the stand; 4 circuit diagrams of the monitoring and 5 device according to the invention without or with preamplifier.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist der Drehstrom-Kurzschlußläufer-Motor mit 1 bezeichnet. Im Motorgehäuse 2 befindet sich der feststehende Ständer 3 und der innerhalb des Ständers auf der Motorwelle 4 rotierende Läufer 5. In Figs. 1, 2 and 3, the three-phase squirrel cage motor is with 1 referred to. In the motor housing 2 is the fixed stand 3 and the rotor 5 rotating inside the stator on the motor shaft 4.

Im Läuferpaket 6 ist eine Vielzahl von aus Kupfer bestehenden Kurzschlußstäben 7 eingesetzt, die das Läuferpaket 6 in bekannter Weise in axialer Richtung überragen und an ihren Endabschnitten 7a untereinander mit Kurzschlußringen 8 verbunden sind. Die Kurzschlußringe 8 besitzen parallel zur Motorwelle Lt verlaufende Bohrungen, in welchen die Kurzschlußstäbe 7 mit ihren Endabschnitten 7a eingesetzt und verlötet sind. In the rotor core 6 is a large number of short-circuit rods made of copper 7 used, which protrude beyond the rotor core 6 in a known manner in the axial direction and are connected to one another with short-circuit rings 8 at their end sections 7a. The short-circuit rings 8 have bores running parallel to the motor shaft Lt, in which the short-circuit rods 7 are inserted and soldered with their end sections 7a are.

Die Uberwachungseinrichtllngen für die Läufertemperatur weisen jeweils einen außerhalb des Motorgehäuses 2 angeordneten Strahlungsempfänger 9 auf, der aus einer Fotodiode besteht und mit dem einen Ende eines Strahlungsleiters 10 fest verbunden ist. Das andere Ende des Strahlungsleiters 10 befindet sich in unmittelbarer Nähe der Meßstelle 11. Der Strahlungsleiter 10 besteht aus einem biegsamen Kunststoffrohr mit einem kreisrunden Innenquerschnitt. Er ist innenseitig mit einer aufgedampften Aluminiumschicht versehen. An seinem der Meßstelle 11 zugekehrten Ende ist der Strahlungsleiter 10 durch ein strahlungsdurchlässiges und dabei wärmebeständiges sowie wärmeisolierendes Dichtglas 13 vakuumdicht verschlossen. Das Dichtglas 13 ist zugleich als Linse ausgebildet, welche die von der Meßstelle 11 ausgesandten Wärme strahlen auf die Empfangsfläche des Strahlungsempfängers 9 bündelt. The monitoring devices for the rotor temperature each have a radiation receiver 9 arranged outside the motor housing 2, which consists of a photodiode and fixed to one end of a radiation conductor 10 connected is. The other end of the radiation conductor 10 is in the immediate vicinity Near the measuring point 11. The radiation conductor 10 consists of a flexible plastic tube with a circular inner cross-section. It's inside with a vapor-deposited Aluminum layer provided. At its end facing the measuring point 11 is the radiation conductor 10 by a radiation-permeable and at the same time heat-resistant and heat-insulating Sealing glass 13 closed vacuum-tight. The sealing glass 13 is also designed as a lens, which radiate the heat emitted by the measuring point 11 onto the receiving surface of the radiation receiver 9 bundles.

Der Strahlungsempfänger 9 ist mit seinen wesentlichen Teilen, vor allem seinen elektrischen Bauteilen und Leitungen, innerhalb eines Anschlußkastens 14 angebracht. Die elektrischen Leitungen 15 des Strahlungsempfängers 9 sind an einen nicht dargestellten tfberwachungsstromkreis angeschaltet. The radiation receiver 9 is with its essential parts before all its electrical components and lines, within a connection box 14 attached. The electrical lines 15 of the radiation receiver 9 are on switched on a monitoring circuit (not shown).

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 wird die Temperatur der freiliegenden Endabschnitte 7a der Kurzschlußstäbe 7 überwacht. Demgemäß befindet sich das dem Strahlungsempfänger 9 abgekehrte Ende des Strahlungsleiters 10 hier in unmittelbarer Nähe dieser Endabschnitte 7a. Der Strahlungsleiter 10 ist in beiden Fällen insbesondere außerhalb des Ständers angeordnet, also innerhalb des Motorgehäuses 2 am Ständer vorbeigeführt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der den Strahlungsempfänger mit seinen wesentlichen Teilen aufnehmende Anschlußkasten 14 schlagwettergeschützt ausgebildet, bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Anschlußkasten 14 andererseits an den Seiten offen. In the embodiments of FIGS. 1 and 2, the temperature the exposed end portions 7a of the short-circuit rods 7 monitored. Accordingly is located The end of the radiation conductor 10 facing away from the radiation receiver 9 is here in the immediate vicinity of these end sections 7a. The radiation conductor 10 is in both Cases in particular arranged outside the stator, that is, inside the motor housing 2 passed the stand. In the embodiment according to FIG. 1, this is the radiation receiver with its essential parts receiving terminal box 14 firedamp proof formed, in the embodiment of FIG. 2, the connection box 14 is on the other hand open on the sides.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die Temperatur des Läufers 5 im Bereich des Luftspaltes zwischen dem Läufer 5 und dem Ständer 3 überwacht. Dazu ist der Strahlungsleiter 10 innerhalb des Ständers 3 angeordnet. Auch hier befindet sich der Strahlungsempfänger in einem seitlich offenen Anschlußkasten 14. In the embodiment of FIG. 3, the temperature of the rotor 5 monitored in the area of the air gap between the rotor 5 and the stator 3. For this purpose, the radiation conductor 10 is arranged within the stand 3. Here too the radiation receiver is located in a connection box 14 which is open at the side.

Gemäß dem elektrischen Schaltbild der Fig. Lt ist dem Strahlungsempfänger 9 ein elektrischer Verstärker nachgeschaltet. Er bildet mit diesem eine Baueinheit 16, welche über ein Netzteil 17 mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei der Schaltung gemäß Fig. 5 ist dem Strahlungsempfänger 10 ebenfalls ein elektrischer Verstärker nachgeschaltet und mit diesem zu einer Baueinheit 18 zusammengfaßt. Der Verstärkerteil der Baueinheit 18 dient hier jedoch lediglich zur Vorverstärkung. According to the electrical circuit diagram of Fig. Lt is the radiation receiver 9 an electrical amplifier connected downstream. It forms a structural unit with this 16, which is supplied with electrical energy via a power supply unit 17. In the The circuit according to FIG. 5 is the radiation receiver 10 also an electrical one Amplifier connected downstream and with this to a structural unit 18 summarized. The amplifier part of the structural unit 18 is only used here for pre-amplification.

Am Ausgang der Baueinheit 18 liegen somit nur niedrige Signalspannungen an, welche in dem durch die Netzeinheit 17 mit elektrischer Energie versorgten Hauptverstärker 19 weiter verstärkt werden.There are therefore only low signal voltages at the output of the structural unit 18 which in the main amplifier supplied with electrical energy by the network unit 17 19 will be further strengthened.

Die am Ausgang der Baueinheit 16 bzw. des Hauptverstärkers 19 anliegende Spannung wird dem nicht dargestellten Überwachungsstromkreis zugeführt, der ein Relais zum Abschalten des Motors 1 aufweist. Gemäß Fig. 5 wird die Temperatur des Läufers 5 an anderer Stelle auch noch mit Hilfe eines herkömmlichen Strahlungsempfängers, z.B. eines Thermoelementes, oder die Temperatur der Wicklung mittels eines Thermofühlers überwacht, wobei diese Temperaturüberwachungselemente 20 ebenfalls an den Verstärkerteil der Baueinheit 18 angeschlossen sind. The one present at the output of the structural unit 16 or the main amplifier 19 Voltage is supplied to the monitoring circuit, not shown, which is a Has relay for switching off the motor 1. According to Fig. 5, the temperature of the Rotor 5 elsewhere also with the help of a conventional radiation receiver, e.g. a thermocouple, or the temperature of the winding by means of a thermal sensor monitored, these temperature monitoring elements 20 also connected to the amplifier part the structural unit 18 are connected.

Die von der Meßstelle 11 ausgesandte Wärmestrahlung tritt in den Strahlungsleiter 10 über das als Linse ausgeführte Dichtglas 13 ein und wird innerhalb des Strahlungsleiters 10, unter Umständen nach Mehrfachreflektion an den Wänden des Strahlungsleiters 10, zum Strahlungsempfänger 9 geführt. The heat radiation emitted by the measuring point 11 enters the Radiation conductor 10 via the sealing glass 13 designed as a lens and is within of the radiation conductor 10, possibly after multiple reflections on the walls of the radiation conductor 10 to the radiation receiver 9.

Der Strahlungsempfänger 9 spricht auf die von der Meßstelle 11 ausgesandte Strahlung an, so daß an seinem Ausgang eine elektrische, der Frequenz bzw. Wellenlänge der Wärmestrahlung und damit der Temperatur am Ort der Meßstelle l1entsprechende elektrische Spannung liegt. Diese Spannung wird nach Verstärkung durch die elektrischen Verstärker 16, 18, 19 dem Oberwachungsstromkreis zugeführt. Bei Überschreiten der zulässigen Höchsttemperaturen schaltet das dem Überwachungsstromkreis zugeordnete Relais den Elektromotor automatisch ab, wobei gleichzeitig ein Warnsignal ausgelöst wird.The radiation receiver 9 responds to the transmitted from the measuring point 11 Radiation, so that at its output an electrical, frequency or wavelength the thermal radiation and thus the temperature at the location of the measuring point l1 electrical voltage is present. This voltage is after amplification by the electrical Amplifier 16, 18, 19 fed to the monitoring circuit. If the permissible maximum temperatures switches the one assigned to the monitoring circuit Relay the electric motor automatically, with a warning signal triggered at the same time will.

Claims

Patent claims:

Electric machine with a stator and a rotor, in which at least one radiation receiver firmly connected to the immovable machine parts to monitor the temperature of the runner, especially when it heats up areas susceptible to failure, it is provided that h n e t that the radiation receiver (9) is a photoelectronic semiconductor component is formed, which against by conduction - in particular by convection - Heat supply caused by the machine (1) secured and if possible only through Thermal radiation is affected.

2. Electrical machine according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the radiation receiver consists of a photodiode or a phototransistor consists.

3. Electrical machine according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n It should be noted that the radiation receiver consists of a photoresistor.

4. Electrical machine according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h it is noted that the radiation receiver (9) at a distance from the Measuring point (11) arranged and a radiation conductor (10) for guiding the heat rays from the measuring point (11) to the radiation receiver (9) is provided, the radiation receiver of which (9) the remote end is in the immediate vicinity of the measuring point (11).

5. Electrical machine according to claim 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the radiation receiver (9) at the one facing away from the measuring point (11) The end of the radiation conductor (10) is arranged.

6. Electrical machine according to claim 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the radiation receiver (9) with the one facing away from the measuring point (11) End of the radiation conductor (10) is connected.

7. Electrical machine according to claim 4, 5 or 6, d a d u r c h it is not indicated that the active surface of the radiation receiver (9) is at least as large as the cross-sectional area of the radiation conductor (10).

8. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) is outside of the stand (3) is arranged.

9. Electrical machine according to claim 8, d a -d u r c h g e k e n It is noted that the radiation conductor (10) without any significant change in its Cross-section is flexible.

10. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) within of the stand (3) is provided.

11. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) as a tubular or tubular Radiation channel is formed.

12. Electrical machine according to claim 11, d a -d u r c h g e k e It is noted that the radiation conductor (10) is essentially straight.

13. Electrical machine according to claim 11 or 12, d a d u r c h it is noted that the radiation conductor (10) has a circular inner cross-section having.

14. Electrical machine according to claim 11, 12 or 13, d a d u r c h e k e k e nn n n e i n e t that of a tube or hose made of metal or plastic.

15. Electrical machine according to claim 11 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) is on the inside is mirrored.

16. Electrical machine according to claim 15, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the inner walls of the radiation conductor (10) with a vapor-deposited Metal layer (12) made of aluminum, gold or silver are provided.

17. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) at his the end facing the measuring point (11) is sealed dust-tight and / or airtight, preferably through radiation-permeable glass (13).

18. Electrical machine according to claim Lt or one of the following, characterized that the radiation conductor (10) is closed vacuum-tight at its end facing the measuring point (11).

19. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) consists of a Optical fiber consists.

20. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) at least a lens (13) is assigned, which the heat rays on the radiation receiver (9) bundles.

21. Electrical machine according to claim 20, d a -d u r c h g e k e It is noted that the lens (13) is made of a heat-resistant and heat-insulating Material.

22. Electrical machine according to claim 1 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation receiver (9) within a substantially vacuum-tight housing is arranged.

23. Electrical machine according to claim 22, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the housing receiving the radiation receiver (9) is in is arranged in the immediate vicinity of the measuring point (11).

24. Electrical machine according to claim 4 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation conductor (10) and that possibly existing, the radiation receiver (9) receiving a housing Material of low electrical conductivity exists.

25. Electrical machine according to claim 1 or one of the following, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that several measuring points (11) for monitoring the rotor temperature are provided, each measuring point (11) one and the same Radiation receiver (9) or each associated with a separate radiation receiver (9) is.

26. Electrical machine according to claim 1 or one of the following, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation receiver (s) (9) are incorporated into a monitoring circuit.

27. Electrical machine according to claim 26, d a -d u r c h g e k e It should be noted that the monitoring circuit has a relay for automatic Switch off the machine (1) when the permissible temperature values are exceeded.

28. Electrical machine according to claim 1 or one of the following, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation receiver (s) (9) one or more electrical amplifiers, preferably connected in series (16, 18, 19) are connected downstream.

29. Electrical machine according to claim 1 or one of the following, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the radiation receiver (s) (9) are encapsulated to protect them from firedamp.