用于电机器的保护系统的制作方法

本发明涉及一种用于电机器的保护系统，其中，该电机器具有壳体，该壳体相对于包围电机器的外腔限定出电机器的内腔。此外，本发明涉及一种电机器，其具有壳体，该壳体相对于包围电机器的外腔限定出电机器的内腔，并且具有这样的保护系统。

背景技术：

这样的保护系统或者这样的电机器用于应用在有灰尘的或者有爆炸能力的介质的环境中使用。如果电机器以及尤其是高压电机器在有爆炸能力的介质中运行，那么就必须阻止有点燃能力的材料侵入到机器的内部区域中。

如果机器在其运行之后被切断，那么其还具有余热，从而在机器的冷却时在机器的内部区域中产生低压。然而在具有多部分的壳体的机器的情况中，具有合理的技术成本的百分之百的密封是不能实现的。相应的，外部空气被抽吸到机器中。随着该空气，有点燃能力的灰尘也到达机器的内部。但是在防灰尘爆炸的机器的情况中，在机器中的灰尘是不允许的，因为否则会产生爆炸风险。因此，机器至今为止在再一次运行之前必须被费事地清洁。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种保护系统或者具有对电机器的改善保护的、尤其是改善爆炸保护的电机器。

该目的通过开头所述类型的保护系统这样地实现，即保护系统具有：第一连接管路，通过其能将内腔与外腔连接；阀和过滤器，其对于灰尘是不透的，其中阀和第一连接管路这样地设计，即第一连接管路在关闭的阀的情况中是不通的，其中阀和第一连接管路这样地设计，即第一气态媒介从外腔在开启的阀的情况中能够侵入到内腔中，其中过滤器这样地布置，即通过第一连接管路从外腔侵入到内腔中的第一气态介质能被过滤。

此外，该目的通过一种开头所述类型的电机器实现，其具有这种类型的保护系统。

在按照规定的运行时，电机器的内腔通常具有如在外腔中占主导的压力相同的压力。如果电机器被断开或者出现故障，那么其导致电机器的关闭，因此尤其可以在电机器的冷却期间在内腔中产生低压。特别是当电机器在有灰尘的环境中，尤其是在其中存在有有点燃能力的灰尘的环境中运行时，产生这样的风险，即灰尘侵入到内腔中。

通过提出的保护系统可靠地避免了这种不希望的情况，这通过借助于第一连接管路、阀和过滤器实现的受控压力平衡实现，其中，通过过滤器能够阻止灰尘侵入电机器的内腔中。在内腔中的低压和外腔中相对较高的压力之间的压力平衡由此实现，即第一气态介质能够由外腔通过过滤器和通过开启的阀经由第一连接管路流动到内腔中。在此过滤器针对灰尘或者灰尘颗粒过滤第一气态介质，从而仅仅使得没有灰尘颗粒的第一气态介质能流动到内腔中。通过经过过滤的第一气态介质的这种类型的供应可靠地阻止了没有经过过滤的介质侵入到内腔中。

过滤器尤其这样地设计，即从确定的颗粒尺寸开始的灰尘颗粒能够被阻止。视电机器在其中运行的环境而定，颗粒尺寸进而还有相应的过滤器能够被不同地选择。在此，过滤器优选地这样地选择，即尽管有灰尘，也能确保电机器在选出的环境中的持续运行。

因此，提出的保护系统允许压力平衡，其并不伴随着灰尘颗粒侵入电机器的内腔中，从而使电机器接下来再次能够进入运行，而无需费事地从内腔中去除掉灰尘。由此，电机的保护尤其是爆炸保护能够可靠、较少成本地并进而简单更好地设计。

优选的是，保护系统附加地具有外压传感器和内压传感器，通过这些传感器能够检测在内腔或外腔中当前存在的压力并且能考虑其测量值，用于操纵或控制阀。相应的是，阀被驱控地设计，其中，为了驱控，例如使用计算单元，其为了传输控制指令而无线地或有线地与阀连接。如果保护系统具有上述的计算单元，那么外部传感器为了传输其传感器数据而无线地或者有线地与计算单元连接。

在本发明的一个优选的设计方案中，系统再次具有用于储备第二气态介质的压力容器，其中，压力容器通过第二连接管路能与内腔连接并且其中内腔通过压力容器能加载相对于在外腔中占主导的外压的过压。

在按照规定的运行期间，电机器的内腔持续地根据压力容器加载相对于外腔的过压。然而如果出现故障，其导致在内腔中的压力下降，那么尤其能够在电机器的冷却期间在内腔中产生负压。尤其是电机器在有灰尘的环境中，尤其是在其中存在有点燃能力的灰尘的环境中运行时，产生这样的风险，即灰尘被吸入到内腔中。

通过压力容器，爆炸保护被进一步改善，其中，在具有内腔中的负压的情况中很少出现。因此如果出现这种情况，通过上述的过滤器，第一供给管路和阀能够实现压力平衡，其中电机器的爆炸保护被维持。

在本发明的另一个有利的设计方案中，压力容器设计成控制箱，其中保护系统具有用于检测在内腔中的内压的内压传感器，其中保护系统具有用于调节在内腔中的内压的开关单元，其中，内压传感器与开关单元连接。

开关单元因此至少具有一个用于内压传感器的接口，其无线地或者有线地与开关单元连接。在此，开关单元这样地设计，即内压能被调节，这通过其作为设计成控制箱的压力容器具有至内腔的出口实现。例如，可以设置另外的阀，当内压下降到预设的界限值之下时其被开启，从而内腔能够由控制箱来供给附加的第二气态介质。有利的是通过控制箱也能控制阀，通过该阀，第一气态介质从外腔能够侵入到内腔中。

尤其是，附加地设置有外压传感器，通过其能够检测在外腔中的外压并且其同样与开关单元连接。有利的是，在控制箱上设置有用于供给压缩口空气的供给管路，其中尤其能够使用在进一步在下面描述的压缩空气供给装置。

例如，控制箱可以设计成气动的或者电机气动的控制箱。

在本发明的另外优选的设计方案中，保护系统在此具有用于压力容器的压缩空气供给装置。

通过压缩空气供给装置，压力容器能够输送第二气态介质，其始终不具有灰尘，尤其是可点燃的材料。尤其是，压缩空气供给装置可以设计成压缩机，其具有相应的过滤器，或者设计成在压缩空气系统上的接口。尤其是通过上面描述的第一连接管路，当压缩空气供应装置失效时，阀和过滤器还能够确保可靠的爆炸保护。这例如是这样的情况，当压缩机是故障的或者压缩空气系统泄漏时。

在本发明的另一个优选的设计方案中，阀这样地与压力容器作用连接，即当在压力容器中占主导的压力低于基准压力时开启阀，并且当在压力容器中占主导的压力超过基准压力时关闭阀。

通过阀与压力容器的作用连接，实现了阀的可靠的和能与给定条件匹配的控制。尤其是可以这样地执行精确调节，其考虑到电机器的特殊性，例如像电机器的壳体的较大的或者较小的泄漏。

例如如果电机器的壳体具有相对大的泄漏时，选择仅仅非常略微地低于外部压力的基准压力或者选择基准压力甚至很少地在外部压力上部可以是有意义的。在这样的电机器的情况中，在内腔中的相对较小的负压也许快速地导致第一流动介质、尤其是全部处于其中的灰尘通过泄漏不被过滤地侵入到内腔中。尤其是当保护系统具有截止件时，在外部压力之上的基准压力优选地不会导致在内腔中占主导的过压通过第一连接管路输出至外腔。这种类型的截止件例如进一步在下面描述。

作用连接尤其是一种设计，即产生使得阀开启的作用，当在内腔中占主导的压力下降到基准压力之下或者低于基准压力时，从而尤其在内腔中存在负压的情况中执行压力平衡。相应地，该作用连接是这样的设计，当在压力容器中占主导的压力上升到基准压力之上或者超过基准压力时，产生使得阀关闭的作用。

优选的是，作用连接这样地设计，即设置有用于检测在压力容器中占主导的压力的压力传感器和与压力传感器连接的计算单元，其中，计算单元能被提供压力传感器的传感器数据。在计算单元中能够存储基准压力，从而使得计算单元能够向与计算单元连接的阀输出相应的控制信号，从而保持阀的开启或者关闭或者将其开启或者关闭。为此，阀也相应地设计。

优选的是，阀在此这样地与压力容器作用连接，即如果在压力容器中占主导的压力等于基准压力时阀被关闭。尤其是计算单元可以设计成上述的开关单元。

在本发明的另外的有利的设计方案中，基准压力在此等于当前存在的外压。

尤其是基准压力匹配于变化的外压。因此例如天气事件，如高压或者低压区域，或者电机器在变化的海拔高度上运行时的不同的外压产生作用，该外压尤其会与1013hPa的标准条件的标准压力偏移。特别可靠的爆炸防护尤其这样地实现，即保护系统设计为检测当前存在的外压并且例如在驱控阀时以及也许控制截止件时加以考虑。不可预测的环境影响由此能够非常安全地加以平衡。

例如，提出的保护系统为此具有外压传感器，通过其能够检测到当前存在的外压。尤其是设置有上述的计算单元时，外压传感器为了传输器传感器数据与计算单元连接，其中检测到的当前存在的外压作为基准压力存储在计算单元中。

在本发明的另外有利的设计方案中，压力容器通过控制压力管路与阀连接，其中，阀这样地设计，即在压力容器中占主导的压力作为控制压力使用，并且如果控制压力小于外压开启阀被，并且如果控制压力大于外压关闭阀。

控制压力管路实现将在压力容器中占主导的压力作为控制压力输送给阀，其取决于控制压力和外压开启或处于开启位置、或者关闭或处于关闭位置。为此，阀优选地这样地设计，即能够利用外部压力执行对控制压力的平衡。

压力容器通过控制压力管路与阀的所述的连接尤其可以示出了阀与压力容器的进一步在上面设计的作用连接。

尤其能够当前地检测外压，当外压基于天气影响和类似条件被改变时，这提供了优点，如进一步在上面设计的那样。

有利的是，阀在此被这样地设计，即当控制压力等于外压时阀被关闭。

在本发明的另外优选的设计方案中，阀设计成能气动驱控的阀。

阀优选能纯气动地驱控或者运行并且提供优点，即其相对简单地满足爆炸保护地设计的部件的要求时。尤其是这种类型的阀将有灰尘的环境可靠地与必须保持无灰尘的环境分开。此外，这样的阀具有高故障安全性。优选的是，阀在此设计成弹簧加载的、可气动驱控的阀。

优选的是能气动驱控的阀与上述的压力容器连接，其中阀优选地与压力容器作用连接。例如，压力容器可以为此设计成控制箱，优选气动的或者电启动的控制箱。如上所述，为此例如应用控制压力管路，其中上述的基准压力或者控制压力也能被使用。

在本发明的另外优选的设计方案中，过滤器对于有点燃能力的灰尘是不透的。

特殊地对于有点燃能力的灰尘和相应的灰尘颗粒设计的过滤器实现了可靠地阻止有点燃能力的灰尘侵入电机器的内腔中。由此明显地改善的机器的爆炸保护。

在本发明的另外优选的设计方案中，保护系统具有截止件，其实现了通过第一连接管路从外腔至内腔的体积流动并且其中断了通过第一连接管路从内腔至外腔的体积流。

阀和第一连接管路尤其实现了从电机器的外腔至内腔的体积流，只要阀是开启的。通过保护系统、尤其是阀和/或第一连接管路具有截止件，可以可靠地中断从内腔至外腔的体积流。这种类型的体积流也许能够在其他情况下开启的阀的情况中以及在没有截止件的情况中尤其调节在电机器的内腔中的过压。截止件能够例如设计成灰尘截止阀门或者设计成过压阀，灰尘截止阀门或者过压阀仅仅对于从外腔到内腔中的体积流是通的。原则上截止件也可以设计成集成到阀中。

在本发明的另外优选的设计方案中，过滤器流动技术上相关于从外腔侵入到内腔中的第一气态介质布置在阀的上游。

通过阀的这种类型的布置阻止了阀与能点燃的材料的接触，由此例如通过封闭或者锁定阀来阻止故障。由此提高了提出的保护系统的可用性以及尤其是可靠性。

优选的是，过滤器布置在第一连接管路的这样的端部，该端部突入到外腔中。由此能完全阻止了能点燃的材料侵入到第一连接管路中。

在本发明的另外有利的设计方案中，电机器能够以高电压，以至少1MW，尤其至少5MW的电功率运行和/或爆炸保护地运行。

在此至少1kV，尤其是至少5kV的电压被视为高压。

电机器例如可以设计成发电机或者电动机，尤其是设计成用于碾磨驱动装置或者类似物的驱动电机。提出的电动机在此尤其适用于在有灰尘的或者爆炸风险的环境中运行。

附图说明

接下来根据在图中示出的实施例进一步说明和描述被发明。图中示出：

图1-6示出了根据本发明的保护系统的第一至第六实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的保护系统的第一实施例。保护系统在此安装在电机器上，其具有壳体11，其相对于电机器的外腔13限定出内腔12。

保护系统具有对于灰尘颗粒14不透的过滤器5、阀4和第一连接管路3，通过其能够将内腔12与外腔13连接。在此，阀4和第一连接管路3这样地设计，即第一连接管路3在关闭的阀4的情况中是不通的，并且第一气态介质从外腔13在开启的阀4的情况中能侵入到内腔12中。过滤器5在此这样地布置，即通过第一连接管路3从外腔13侵入到内腔12中的第一气态介质能够被过滤。

尤其是过滤器5对于能点燃的灰尘14是不透的，从而使电机器设计具有改善的爆炸防护。在本实施例的框架中，在此过滤器5在流动技术上相关于从外腔13侵入到内腔12中的第一气态介质布置在阀4的上游。

有利的是，保护系统附加地具有外压传感器，通过其能够检测到在内腔12中当前存在的压力，并且其测量值能够被考虑用于对阀进行操纵或驱控。如果保护系统具有上述的计算单元，外压传感器为了传输其传感器数据而与计算单元连接。

图2示出了根据本发明的保护系统的第二实施例。在此如在图1中的相同的参考标号描述了相同的物体。

与第一实施例相比，第二实施例的保护系统附加地具有用于储备第二气态介质的压力容器1，其中压力容器1通过第二连接管路2与内腔12连接。内腔12通过压力容器1加载相对于在外腔13中占主导的外压的过压。尤其是压力容器1能够设计成控制箱，其进一步如上所述。

优选的是，阀4这样地与压力容器1作用连接，即，如果在压力容器中占主导的压力低于参考压力，容器4是开启的，并且如果在压力容器1中占主导的压力超过基准压力，阀是关闭的。作用连接例如可以通过用于测量在压力容器1或者在内腔12中占主导的压力的压力传感器或者通过计算单元实现，其与压力传感器并且与阀连接以传输数据。计算单元因此能够被输送有压力传感器的传感器数据，其中计算单元能够向连接的阀4输出相应的控制信号。

优选的是保护系统附加地具有外压传感器，通过其能够检测在外腔12中当前存在的压力，并且其测量值能在作用连接时加以考虑。如果保护系统具有上述的计算单元，那么外压传感器为了传输其传感器数据与计算单元连接。

图3和图4示出了根据本发明的第三和第四实施例。

与第一或第二实施例的保护系统相比，第三或第四实施例的保护系统附加地具有截止件6，其布置在阀4和内腔12之间的第一连接管路3中。截止件6实现了通过第一连接管路3从外腔13到内腔12中的体积流并且阻止了从内腔12至外腔13的体积流。为此，截止件6例如具有一种类型的止回阀门9，如在图3或4中所示的那样。

图5示出了根据本发明的系统的第五实施例。与第二实施例相比，第五实施例的保护系统附加地具有控制压力管路8，压力容器1通过其与阀4连接。在此，在压力容器1中占主导的压力作为阀4的控制压力使用。阀4优选地这样地设计，即如果控制压力小于或者大于外压，阀4被开启或者关闭。阀4尤其是为此能气动驱控地设计。

例如，压力容器1设计成上述的控制箱，其中此外能够设置用于检测在内腔中的内压的内压传感器和用于调节在内腔中的内压的开关单元。

图6示出了根据本发明的系统的第六实施例。相对于第五实施例，第六实施例的保护系统附加地具有外压传感器10，通过其能检测到在外腔12中当前存在的压力。如果保护系统具有上述的计算单元，那么外压传感器为了传输其传感器数据而与计算单元连接。在此，计算单元可以设计作为用于设计成控制箱的压力容器1的开关单元，其中，开关单元与内压传感器和外压传感器10连接。

此外，保护系统具有用于压力容器1的压缩空气供应装置7，其中，压缩空气供应装置7可以被视为可选的。此外，这种类型的压缩空气供应装置7也能设置在另外的实施例中。

综上，本发明涉及一种用于电机器的保护系统，其中，电机器具有壳体，其相对于包围电机器的外腔限定出电机器的内腔。此外，本发明涉及一种电机器，其具有：壳体，该壳体相对于包围电机器的外腔限定出电机器的内腔；以及这种类型的保护系统。为了提供保护系统或者具有电机器的更好保护、尤其是改善的爆炸保护的电机器而提出，保护系统具有：第一连接管路，通过其能将内腔与外腔连接；阀和过滤器，其对于灰尘是不可穿透的，其中，阀和第一连接管路这样地设计，即第一连接管路在关闭的阀的情况中是不通的，其中，阀和第一连接管路这样地设计，即第一气态介质在开启的阀的情况中从外腔侵入到内腔中，其中过滤器这样地布置，即通过第一连接管路从外腔侵入到内腔中的第一气态介质能被过滤。