CN105758556A - 一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机技术领域，具体公开了一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置和方法。本发明装置将位于转子热参数测试点上的温度传感器的信号通过信号导线沿转轴引出至滑环，而后经滑环外接线连接实验检测仪器。为了增加稳定性，凹槽和小孔内引入导线后胶封。该检测方法既不影响转子的动态性能，又能做到对电机转子侧动态热参数进行实时检测，所得参数对电机行业转子和通风结构的优化提供了条件。该方法实现了对电机转子的实时监控和故障预报，有利于延长电机的使用寿命，提高电机效率。

Description

一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置和方法

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体公开了一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置和方法。

背景技术

转子是电机的重要组成部分，是实现电能与机械能转换的装置，其性能直接影响着电机运行的稳定性。电机的发热是制约电机效率的主要因素之一。此外，电机的发热还会对电机的使用寿命和运行安全构成威胁。而电机运行时转子的温升远远大于电机其它部分的温升。因此，在不影响转子的动态性能前提下，对电机转子侧动态热参数进行实时检测，有利于电机转子和通风结构的优化，从而延长电机的使用寿命，提高电机效率。

目前，针对电机内部的热参数检测还远远没有达到动态实时检测的程度。例如借助红外温度计等测温设备对电机内部定子进行测温时，需停机或者开盖，只能得到结果有偏差的即时检测，而不能做到实时检测，且对转子等内部密闭空间也无法检测。对电机绕组的热参数测量时，采用埋设PT100的方法，然后根据PT100阻值会随着温度的变化而改变的原理，对PT100的阻值进行实时检测，从而达到对电机绕组温度实时测量的目的。但是，这种方法只能适用于电机内不随电机旋转而运动的部分器件的检测，无法检测诸如转轴、转子铁心等运动器件的温度。还有一种方法是采用测温试纸，因为该试纸体型较大，所以一般用于检测机壳温度，当对电机内部部分器件进行温度测量时，还需开盖，并且因为该试纸的不可逆性，所以只能做到对电机温度变化最高点的测量，做不到实时测量。

因此，有必要提供一种电机内部相关参数的实时检测技术。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提出一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置和方法，以解决电机转子无法进行实时热检测的问题。

本发明为解决上述问题所采取的技术方案是：

一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，包括电机转轴、信号导线、电机转子铁心、滑环及温度传感器，所述电机转轴沿轴向开有凹槽或小孔，所述温度传感器位于电机转子铁心上，所述信号导线沿转轴的凹槽或小孔连通温度传感器和滑环，所述信号导线将转子动态信号借滑环外接线与实验检测仪器相连。

所述信号导线的外围包有绝缘性能的套管，其排布、固定与引出均布线于电机转子铁心的凹面空隙处。如此设置，不会影响电机转子的动态性能。

所述滑环的一端连接随电机转轴而旋转的信号导线，另一端的滑环外接线连接实验检测仪器。如此设置，将时刻旋转的信号导线和位置、结构固定的实验检测仪器连接起来，满足数据实时采集和分析，此方法避免导线随电机时刻旋转而产生导线打结的问题。

所述温度传感器为能将温度信号转换成便于传输的其它信号的传感器，包括热敏电阻、PT100及热电偶，其数量为一个或一个以上，与转子温升测试点的个数相关。

所述凹槽位于电机转轴上，其长度从电机转轴一端延伸到最近的电机转子铁心断面处，根据电机尺寸、电机转速和电机运转时转轴及转子铁心的机械强度，其数量为一个或一个以上；所述凹槽引入导线后胶封。

将电机转轴内沿轴向中心打通并形成轴向圆孔，其长度从电机转轴一端延伸到最近的电机转子铁心断面处，随后将位于转子铁心处的转轴沿径向打通到转轴中心形成径向圆孔，使轴向圆孔和径向圆孔连通，从而行成所述小孔，其中径向圆孔数量为一个或一个以上，所述小孔内引入导线后胶封。

本发明的中低速电机转子侧动态热参数实时检测方法为：信号传输采用打孔或开槽的方式，即信号导线将位于转子热参数测试点的温度传感器信号引入凹槽或小孔，并沿着转轴凹槽或小孔输送到滑环，信号导线将转子动态信号借滑环外接线与实验检测仪器相连，从而根据所测信号测出中低速电机转子侧动态热参数。

本发明的有益效果是：既不影响转子的动态性能，又能做到对电机转子侧动态热参数进行实时检测，所得参数对电机行业转子和通风结构的优化提供了条件。该方法实现了对电机转子的实时监控和故障预报，有利于延长电机的使用寿命，提高电机效率。

附图说明

以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置的立体结构四分之一剖视图；

其中：1-电机转轴、2-电机转子铁心、3-凹槽、4-小孔、5-信号导线、6-滑环、7-滑环外接线、8-温度传感器、9-轴向圆孔、10-径向圆孔；

图2是本发明装置的电机转轴开槽立体结构图；

图3是本发明装置的电机转轴打孔立体结构图；

图4是本发明装置的信号导线在斜槽布线示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明不限于该实施例。

本实验室在对某台电机进行转子侧温度测量时，首先考虑的是转速，当转速在10000r/min以下时，可采用本发明所指出的方法。结合电机转轴材质和实验室工艺，该电机采用转轴中间打小孔的办法。其中，轴向圆孔9是从转轴一端打通到定子铁心处，小孔直径5mm，可根据具体实际情况而定，与检测点个数和信号导线线规成正比；径向圆孔10从铁心断面处的转轴沿径向打通到轴向圆孔9。在转子铁心2上待检测的位置处埋设温度传感器8，将传感器信号用信号导线5引出至径向圆孔10，沿途埋设信号导线5，而后再胶封，以便固定好信号导线5，避免因电机的旋转而导致其打结或其干扰电机运行等问题发生。信号导线5经胶封、径向圆孔10、轴向圆孔9后连接滑环6。然后正常组装电机，将滑环外接线7与温度信号接收设备相连。正常启动电机，信号接收设备上便能实时读取到转子监测点上的温度。该方法解决了转子侧温度无法实时检测的问题，并且根据温度检测的数据，整合数据，分析温升趋势，当温升出现过高或过低等不正常现象时，酌情考虑是否停机检查，做到故障预报。此次信号传输采用的是打孔的方式，开槽与其同理。其余未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

上述实施方式结合附图进行了详细的阐释，但并不限定本发明的保护范围，所述领域成员还可以在本发明基础上做出修改，只要没有创造性地超出本发明的精神实质，则都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，包括电机转轴(1)、信号导线(5)、电机转子铁心(2)、滑环(6)及温度传感器(8)，所述电机转轴(1)沿轴向开有凹槽(3)或小孔(4)，所述温度传感器(8)位于电机转子铁心(2)上，所述信号导线(5)沿转轴的凹槽(3)或小孔(4)连通温度传感器(8)和滑环(6)，所述信号导线(5)将转子动态信号借滑环外接线(7)与实验检测仪器相连。

2.根据要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，所述信号导线(5)的外围包有绝缘性能的套管，其排布、固定与引出均布线于电机转子铁心(2)的凹面空隙处。

3.根据权利要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，所述滑环(6)的一端连接随电机转轴(1)而旋转的信号导线(5)，另一端的滑环外接线(7)连接实验检测仪器。

4.根据权利要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，温度传感器(8)为能将温度信号转换成便于传输的其它信号的传感器，包括热敏电阻、PT100及热电偶，其数量为一个或一个以上。

5.根据要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，所述凹槽(3)位于电机转轴(1)上，其长度从电机转轴(1)一端延伸到最近的电机转子铁心(2)断面处，其数量为一个或一个以上。

6.根据要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，将电机转轴(1)内沿轴向中心打通并形成轴向圆孔(9)，其长度从电机转轴(1)一端延伸到最近的电机转子铁心(2)断面处，随后将位于转子铁心(2)处的转轴(1)沿径向打通到转轴中心形成径向圆孔(10)，使轴向圆孔(9)和径向圆孔(10)连通，从而行成所述小孔(4)，其中径向圆孔(10)数量为一个或一个以上。

7.根据要求1所述的中低速电机转子侧动态热参数实时检测装置，其特征在于，凹槽(3)和小孔(4)内引入导线后胶封。

8.一种中低速电机转子侧动态热参数实时检测方法，其特征在于，信号传输采用打孔或开槽的方式，信号导线(5)将位于转子热参数测试点的温度传感器(8)的测试信号引入凹槽(3)或小孔(4)，并沿着转轴凹槽(3)或小孔(4)输送到滑环(6)，信号导线(5)将转子动态信号借滑环外接线(7)与实验检测仪器相连，从而根据所测信号测出中低速电机转子侧动态热参数。