專利名稱：帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)及其轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)及其轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置，屬于電機(jī)領(lǐng)域及其檢
背景技術(shù)：
電機(jī)的溫升是衡量電機(jī)性能的重要指標(biāo)之一，它與電機(jī)的使用壽命有著 直接的關(guān)系，同時(shí)也對(duì)電機(jī)的出力、效率等性能有一定的影響。中小型感應(yīng) 電機(jī)由于其功率小，通風(fēng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電機(jī)的溫升對(duì)電機(jī)性能的影響較小，所 以對(duì)中小型感應(yīng)電機(jī)的溫度測(cè)量方面開(kāi)展的研究工作較少。隨著科學(xué)技術(shù)的 迅速發(fā)展，對(duì)電機(jī)性能的要求越來(lái)越高，各學(xué)科領(lǐng)域的交叉綜合研究使電機(jī) 向著高功率密度的方向發(fā)展。對(duì)電機(jī)性能和成本的雙重高要求使得采用的電 磁負(fù)荷越來(lái)越高，熱負(fù)荷也隨之越來(lái)越高，溫升也成為中小型感應(yīng)電機(jī)測(cè)試 中需要考慮的問(wèn)題，特別是永磁電機(jī)等轉(zhuǎn)子溫度監(jiān)測(cè)更是關(guān)系到電機(jī)的正常 運(yùn)行。
電機(jī)溫升超過(guò)一定限度會(huì)使絕緣材料損壞，使電機(jī)繞組之間、繞組與鐵 心或繞組與機(jī)殼等處發(fā)生短路現(xiàn)象，繞組電流瞬間激增，發(fā)熱十分嚴(yán)重，進(jìn) 而燒毀繞組，導(dǎo)致嚴(yán)重事故和電機(jī)損壞。定子測(cè)溫技術(shù)已使用多年，在電機(jī) 保護(hù)和故障分析方面效果明顯。然而由于轉(zhuǎn)子工作時(shí)處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，溫 升測(cè)試條件較差，尚無(wú)成功的測(cè)溫方法和測(cè)溫儀器?，F(xiàn)在主要用紅外測(cè)溫法 解決轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的測(cè)溫問(wèn)題，利用非接觸的電子元器件將轉(zhuǎn)子內(nèi)的測(cè)溫點(diǎn)的 數(shù)據(jù)發(fā)送出來(lái)，外部接收。但是，非接觸的電子元器件在電機(jī)磁場(chǎng)中運(yùn)行時(shí) 易受到磁場(chǎng)的干擾，穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)和死機(jī)現(xiàn)象，且端口芯片 易損壞。
公開(kāi)號(hào)為CN2924501的《發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置》的專利申請(qǐng)雖 然也能監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的溫升，但是該裝置并不適合所有類型的電機(jī)，大型發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)子多為直流勵(lì)磁繞組，繞組的氣隙空間較大，可以采用光電傳感器， 然而對(duì)于小型感應(yīng)電機(jī)，繞組的氣隙空間很小，無(wú)法設(shè)置光電傳感器。此外，
光電傳感器在電機(jī)內(nèi)部很容易受到電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性很 難保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有電機(jī)的轉(zhuǎn)子測(cè)溫技術(shù)不足，以及非接觸式 測(cè)溫元件在電機(jī)內(nèi)部易受到電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，而不能準(zhǔn)確測(cè)定轉(zhuǎn)子工作 時(shí)溫升的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了 一種帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)及其轉(zhuǎn)子溫 度在線測(cè)量裝置。
帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子和輸出軸，它還包括兩個(gè)滑 環(huán)、兩個(gè)電刷、電阻式溫度傳感器和兩條測(cè)試線，所述電阻式溫度傳感器嵌 固在轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁中，所述電阻式溫度傳感器的兩個(gè)輸出端分別與兩條測(cè)試 線的一端連接，所述兩條測(cè)試線的另一端分別與兩個(gè)滑環(huán)連接，所述兩個(gè)滑 環(huán)分別與兩個(gè)電刷滑動(dòng)連接，所述兩個(gè)滑環(huán)固套在電機(jī)的輸出軸上，所述兩 個(gè)滑環(huán)相互絕緣，所述兩條測(cè)試線嵌固在轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁中，所述兩條測(cè)試線 相互絕緣并且與轉(zhuǎn)子絕緣。
本發(fā)明的電機(jī)，采用滑環(huán)與電刷實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了在電機(jī)運(yùn)行時(shí)能 夠通過(guò)靜止的電刷測(cè)量嵌固在轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子上的電阻式溫度傳感器的溫度的目 的。本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)有 一、電阻式 溫度傳感器直接接觸轉(zhuǎn)子，直接測(cè)量轉(zhuǎn)子溫度，不受電機(jī)電磁場(chǎng)的影響，抗 干擾能力強(qiáng)，可靠性高，并且不受電機(jī)體積及氣隙空間限制，尤其適用于中 小型感應(yīng)電機(jī)；二、可以隨時(shí)使用萬(wàn)用表或電阻計(jì)等測(cè)量?jī)x表直接通過(guò)測(cè)量 電機(jī)的兩個(gè)電刷之間的電阻值獲得轉(zhuǎn)子的溫度值。
本發(fā)明的帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置，它包括 采樣電阻、單片機(jī)、解碼器、第一個(gè)測(cè)量端子、第二個(gè)測(cè)量端子和顯示器， 第一個(gè)測(cè)量端子、第二個(gè)測(cè)量端子分別連接單片機(jī)的第一個(gè)輸入端A/D 1和 第二個(gè)輸入端A/D 2，所述第一個(gè)測(cè)量端子和第二個(gè)測(cè)量端子還分別與兩個(gè) 電刷連接，采樣電阻的一端與所述單片機(jī)的第二個(gè)輸入端A/D2連接，所述 采樣電阻的另一端接電源地，所述單片機(jī)的第一個(gè)輸入端A/D 1、單片機(jī)的 VCC端和解碼器的VCC端與電源正極連接，所述單片機(jī)的解碼器控制信號(hào) 輸出端與解碼器的LOAD端連接，所述單片機(jī)的顯示數(shù)據(jù)輸出端與解碼器的
DATA端連接，所述單片機(jī)的解碼器時(shí)鐘信號(hào)輸出端與解碼器的CLK端連接， 所述解碼器的輸出端與顯示器的輸入端連接，所述單片機(jī)和解碼器的END 端接電源地。
本發(fā)明的測(cè)量裝置在使用的時(shí)候，將測(cè)量裝置中的第一個(gè)測(cè)量端子和第 二個(gè)測(cè)量端子分別與本發(fā)明的電機(jī)上的兩個(gè)電刷連接，所述單片機(jī)采集采樣 電阻和兩個(gè)電刷之間的電阻值進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理，進(jìn)而獲得溫度值并在顯 示器上顯示；通過(guò)單片機(jī)控制進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，即可監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的溫升。
本發(fā)明的測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)有 一、在電機(jī)工作時(shí)可實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)子 的溫度，實(shí)現(xiàn)了溫度監(jiān)控的實(shí)時(shí)性；二、成本低。


圖1是帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是帶有轉(zhuǎn)子溫度 測(cè)量端子電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端 子的電機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子2和輸出軸6，它還包括兩個(gè)滑環(huán)4、兩個(gè)電刷5、電 阻式溫度傳感器1和兩條測(cè)試線3，所述電阻式溫度傳感器1嵌固在轉(zhuǎn)子2 的外側(cè)壁中，所述電阻式溫度傳感器1的兩個(gè)輸出端分別與兩條測(cè)試線3的 一端連接，所述兩條測(cè)試線3的另一端分別與兩個(gè)滑環(huán)4連接，所述兩個(gè)滑 環(huán)4分別與兩個(gè)電刷5滑動(dòng)連接，所述兩個(gè)滑環(huán)4固套在電機(jī)的輸出軸6上， 所述兩個(gè)滑環(huán)4相互絕緣，所述兩條測(cè)試線3嵌固在轉(zhuǎn)子2的外側(cè)壁中，所 述兩條測(cè)試線3相互絕緣并且與轉(zhuǎn)子2絕緣。
本發(fā)明的電機(jī)，采用滑環(huán)4與電刷5實(shí)現(xiàn)動(dòng)靜轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了在電機(jī)運(yùn)行 時(shí)能夠通過(guò)靜止的電刷測(cè)量嵌入固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子2上的電阻式溫度傳感器 1溫度的目的。本發(fā)明所述的帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)，它的優(yōu)點(diǎn)有 一、電阻式溫度傳感器1直接接觸轉(zhuǎn)子2，直接測(cè)量轉(zhuǎn)子2的溫度，不受電 機(jī)電磁場(chǎng)的影響，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，并且不受電機(jī)體積及氣隙空間 限制，尤其適用于中小型感應(yīng)電機(jī)；二、可以隨時(shí)使用萬(wàn)用表或電阻計(jì)等測(cè) 量?jī)x表直接通過(guò)測(cè)量電機(jī)的兩個(gè)電刷5之間的電阻值獲得轉(zhuǎn)子2的溫度值。
具體實(shí)施方式
二本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一的區(qū)別在于將兩
條測(cè)試線3使用耐溫絕緣膠嵌固到轉(zhuǎn)子2中。
使用耐溫絕緣膠的作用是它對(duì)兩條測(cè)試線3具有很強(qiáng)的粘附性，能有
效的將兩條測(cè)試線3固定在轉(zhuǎn)子2上。此外，耐溫絕緣膠還具有抗冷熱交變 性能、耐老化性能和絕緣性能，能防止由于轉(zhuǎn)子2溫度過(guò)高而破壞測(cè)試線3 與轉(zhuǎn)子2之間的絕緣性能。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2說(shuō)明本具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的帶有轉(zhuǎn)子溫 度測(cè)量端子電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置，它包括采樣電阻12、單片機(jī)7、 解碼器8、第一個(gè)測(cè)量端子IO、第二個(gè)測(cè)量端子11和顯示器9，第一個(gè)測(cè)量 端子10、第二個(gè)測(cè)量端子11分別連接單片機(jī)7的第一個(gè)輸入端A/D 1和第 二個(gè)輸入端A/D 2，所述第一個(gè)測(cè)量端子10和第二個(gè)測(cè)量端子11還分別與 兩個(gè)電刷5連接，采樣電阻12的一端與所述單片機(jī)7的第二個(gè)輸入端A/D2 連接，所述采樣電阻12的另一端接電源地，所述單片機(jī)7的第一個(gè)輸入端 A/D 1、單片機(jī)的VCC端和解碼器8的VCC端與電源正極連接，所述單片 機(jī)的解碼器控制信號(hào)輸出端與解碼器8的LOAD端連接，所述單片機(jī)的顯示 數(shù)據(jù)輸出端與解碼器8的DATA端連接，所述單片機(jī)的解碼器時(shí)鐘信號(hào)輸出 端與解碼器8的CLK端連接，所述解碼器8的輸出端與顯示器9的輸入端連 接，所述單片機(jī)7和解碼器8的END端接電源地。
本發(fā)明的測(cè)量裝置在使用的時(shí)候，將測(cè)量裝置中的第一個(gè)測(cè)量端子10 和第二個(gè)測(cè)量端子11分別與本發(fā)明的電機(jī)上的兩個(gè)電刷5連接，所述單片機(jī) 7采集采樣電阻12和兩個(gè)電刷5之間的電阻值進(jìn)入單片機(jī)7進(jìn)行處理，迸而 獲得溫度值并在顯示器9上顯示；通過(guò)單片機(jī)7控制進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，即可監(jiān) 測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子2的溫升。
本發(fā)明的測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)有 一、在電機(jī)工作時(shí)可實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)子 2的溫度，實(shí)現(xiàn)了溫度監(jiān)控的實(shí)時(shí)性；二、成本低。
具體實(shí)施方式
四本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
三的區(qū)別在于所述
的單片機(jī)為PIC系列單片機(jī)或ATMEL89C51系列單片機(jī)，所述解碼器的型 號(hào)為MAX7219CNG，所述顯示器為L(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示器。
權(quán)利要求
1、帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子(2)和輸出軸(6)，其特征在于它還包括兩個(gè)滑環(huán)(4)、兩個(gè)電刷(5)、電阻式溫度傳感器(1)和兩條測(cè)試線(3)，所述電阻式溫度傳感器(1)嵌固在轉(zhuǎn)子(2)的外側(cè)壁中，所述電阻式溫度傳感器(1)的兩個(gè)輸出端分別與兩條測(cè)試線(3)的一端連接，所述兩條測(cè)試線(3)的另一端分別與兩個(gè)滑環(huán)(4)連接，所述兩個(gè)滑環(huán)(4)分別與兩個(gè)電刷(5)滑動(dòng)連接，所述兩個(gè)滑環(huán)(4)分別固套在電機(jī)的輸出軸(6)上，所述兩個(gè)滑環(huán)(4)相互絕緣，所述兩條測(cè)試線(3)嵌固在轉(zhuǎn)子(2)的外側(cè)壁中，所述兩條測(cè)試線(3)相互絕緣并且與轉(zhuǎn)子(2)絕緣。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)，其特征在于所 述的兩條測(cè)試線(3)使用耐溫絕緣膠固定。
3、 利用權(quán)利要求1所述的帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子電機(jī)的轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè) 量裝置，其特征在于它包括采樣電阻(12)、單片機(jī)(7)、解碼器(8)、第 一個(gè)測(cè)量端子(10)、第二個(gè)測(cè)量端子(11)和顯示器(9),第一個(gè)測(cè)量端子(10)、第二個(gè)測(cè)量端子(11)分別連接單片機(jī)(7)的第一個(gè)輸入端A/D1和 第二個(gè)輸入端A/D2，所述第一個(gè)測(cè)量端子(10)和第二個(gè)測(cè)量端子(11)還 分別與兩個(gè)電刷(5)連接，采樣電阻(12)的一端與所述單片機(jī)(7)的第二 個(gè)輸入端A/D2連接，所述采樣電阻(12)的另一端接電源地，所述單片機(jī)(7) 的第一個(gè)輸入端A/D 1、單片機(jī)的VCC端和解碼器(8)的VCC端與電源正 極連接，所述單片機(jī)的解碼器控制信號(hào)輸出端與解碼器(8)的LOAD端連接， 所述單片機(jī)的顯示數(shù)據(jù)輸出端與解碼器(8)的DATA端連接，所述單片機(jī)的 解碼器時(shí)鐘信號(hào)輸出端與解碼器(8)的CLK端連接，所述解碼器(8)的輸 出端與顯示器(9)的輸入端連接，所述單片機(jī)(7)和解碼器(8)的END端 接電源地。
全文摘要
帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)及其轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置，它屬于電機(jī)領(lǐng)域及其檢測(cè)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有中小型感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子測(cè)溫技術(shù)的不足，以及非接觸式測(cè)溫元件在電機(jī)內(nèi)部易受到電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響而不能準(zhǔn)確測(cè)定轉(zhuǎn)子工作時(shí)的溫升的問(wèn)題。帶有轉(zhuǎn)子溫度測(cè)量端子的電機(jī)的電阻式溫度傳感器嵌固在轉(zhuǎn)子的外側(cè)壁中，由兩條測(cè)試線引出并分別與兩個(gè)滑環(huán)連接，所述兩個(gè)滑環(huán)固套在電機(jī)的輸出軸上且相互絕緣，兩個(gè)滑環(huán)分別與兩個(gè)電刷滑動(dòng)連接。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子溫度在線測(cè)量裝置通過(guò)測(cè)量本發(fā)明所述電機(jī)的兩個(gè)電刷之間的電阻值而獲得電機(jī)轉(zhuǎn)子的溫度值，然后通過(guò)顯示器輸出。本發(fā)明的電機(jī)結(jié)構(gòu)適用于現(xiàn)有電機(jī)領(lǐng)域，尤其適用于中小型感應(yīng)電機(jī)。
文檔編號(hào)G01K7/16GK101345455SQ20081013698
公開(kāi)日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者張曉晨, 曹君慈, 李偉力, 沈稼豐, 鵬 程, 霍菲陽(yáng) 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)