CN105762990B - 一种高速电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速电机，包括由定子、端盖、轴承以及转子构成的电机本体，还包括转子故障监控装置，所述的转子采用碳纤维复合材料作为结构补强材料，所述的转子故障监控装置由检测电阻、固定装置和电阻监控报警器组成包括，本发明是通过在电机本体的内部安装检测电阻，并利用转子故障时检测电阻的阻值变化，通过对检测电阻阻值的实时监控，实现对高速电机转子运行状态的监控，并在故障时及时产生报警信号，从而避免高速电机转子在故障状态下的持续运行所导致的恶劣后果，提高了高速电机运行时的安全性能。

Description

一种高速电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及转子结构采用碳纤维复合材料补强的高速电机，具体涉及一种带转子故障监控装置的高速电机。

背景技术

高速电机转速较高，转子通常承受较大的结构应力。

为避免转子材料的结构应力超出许用范围，通常采用可承受较高结构应力的碳纤维复合材料作为转子结构强度的补强材料。

但由于可能存在应力过大、温升过高、机械刮擦、材料失效等问题，造成碳纤维复合材料的损坏，或者存在损坏的隐患。

由于转子置于电机的内部，其损坏与否难以从电机外部观测到；此外，有些损坏由于破损面积小，表面难以观察，因此难以察觉。

上述问题，使得高速电机运行时，难以监测高速转子的运行状态，如果转子出现结构故障，而不能被及时发现，并采取措施，可能产生恶劣的安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出了一种带转子故障监控装置的高速电机，提出在高速电机内部安装故障检测电阻，并通过检测电阻阻值的变化来监控转子的运行状态，从而实现对转子故障的监控，解决了现有高速电机无法对转子结构故障实施监控的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高速电机，包括由定子、端盖、轴承以及转子构成的电机本体，还包括转子故障监控装置。

所述的一种高速电机，其转子采用碳纤维复合材料作为结构补强材料。

所述的一种高速电机，其转子故障监控装置由检测电阻、固定装置和电阻监控报警器组成。

所述的一种高速电机，其检测电阻通过固定装置安装在电机本体内部。

所述的一种高速电机，其检测电阻为阻值较大、稳定性较好的固定电阻器。

所述的一种高速电机，其检测电阻表面暴露于空气中。

本发明的有益效果是：通过在高速电机的内部安装检测电阻，并采用电阻监控报警器对检测电阻的阻值实施监控，从而实现对电机转子结构强度的监控，一旦转子结构强度因应力过大、温升过高、机械刮擦、材料失效等原因出现问题，作为结构补强的碳纤维复合材料产生损坏，并形成碳粉，从而引起检测电阻的阻值的显著变化，并被电阻监控报警器检测到并产生故障信号，从而及时采取应对措施，避免电机转子在故障状态下的持续运行所导致的恶劣后果。

附图说明

图1是本发明高速电机一实施例的结构示意图；

图2是本发明故障监控装置的结构组成示意图；

图3是电机正常工作时检测电阻的状态图；

图4是电机故障时检测电阻的状态图。

各附图标记为：1—电机本体，2—转子故障监控装置，1.1—定子，1.2—端盖，1.3—轴承，1.4—转子，2.1—检测电阻，2.2—固定装置，2.3—电阻监控报警器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2所示，本发明公开了一种高速电机，包括由定子1.1、端盖1.2、轴承1.3以及转子1.4构成的电机本体1，还包括转子故障监控装置2，所述的转子1.4采用碳纤维复合材料作为结构补强材料，所述的转子故障监控装置2由检测电阻2.1、固定装置2.2和电阻监控报警器2.3组成，其中电阻监控报警器2.3能够测试检测电阻2.1的阻值大小，并具有足够的灵敏度，当监测到检测电阻2.1的阻值的变化后产生报警信号。

本发明的原理为

如图3、图4所示，检测电阻2.1具有稳定的阻值R1，一旦转子结构因应力过大、温升过高、机械刮擦、材料失效等原因出现故障，作为结构补强的碳纤维复合材料产生损坏，并形成碳粉，这种碳粉在高速转子的作用下迅速在电机内部漂移并扩散，只要有碳粉漂移并附着于检测电阻2.1的表面，由于碳粉的导电性能非常良好，使得检测电阻2.1的阻值变化为R2，而且R2<<R1，这种变化被电阻监控报警器2.3检测到，从而产生报警信号，以便及时采取应对措施。

同传统的不带转子故障监控装置的高速电机相比，本发明解决了采用碳纤维复合材料补强的高速电机转子故障难以观察和检测的难题，可实时对转子的结构强度实施监控，以及时采取应对措施，从而具有较高的安全性能。

进一步，所述的检测电阻2.1通过固定装置2.2安装在电机本体1内部，作为优选，固定装置2.2安装在端盖1.2内壁靠近转子1.4的位置处，检测电阻2.1两侧的引线穿过端盖1.2并引出与外部的电阻监控报警器2.3连接。

更进一步，所述的检测电阻2.1为阻值较大、稳定性较好的固定电阻器，其阻值固定，随温度、湿度、振动等变化的幅度较小。

再进一步，所述的检测电阻2.1表面暴露于空气中，这样当表面附着碳粉后，其阻值显著减小，并能通过引线被检测到。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，比如增加检测电阻的数量，改变检测电阻的位置等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高速电机，包括由定子（1.1）、端盖（1.2）、轴承（1.3）以及转子（1.4）构成的电机本体（1），其特征在于：还包括转子故障监控装置（2），所述的转子故障监控装置（2）由检测电阻（2.1）、固定装置（2.2）和电阻监控报警器（2.3）组成，所述的转子（1.4）采用碳纤维复合材料作为结构补强材料；所述的检测电阻（2.1）通过固定装置（2.2）安装在电机本体（1）内部；检测电阻（2.1）表面暴露于空气中；转子结构出现故障时碳纤维复合材料产生损坏并形成碳粉扩散并附着于检测电阻（2.1）表面，检测电阻（2.1）阻值变小从而触发电阻监控报警器（2.3）。

2.根据权利要求1所述的一种高速电机，其特征在于，所述的检测电阻（2.1）为具有稳定阻值的固定电阻器。