CN108521200A - 矿用隔爆型智能三相异步电动机 - Google Patents

Abstract

一种矿用隔爆型智能三相异步电动机包括机座、机壳、接线盒、前外盖、前端盖、前内盖、第一装配轴承、转轴、转子、定子、后外盖、后端盖、后内盖、第二装配轴承、定子引出线和电机智能控制装置，机座配装在机壳的底端，接线盒配装在机壳上，第一装配轴承配装在转轴的前端，第二装配轴承配装在转轴的后端，定子引出线从定子绕组引入接线盒的腔体，电机智能控制装置配装在接线盒内，并与定子引出线配装，电机智能控制装置用于实时显示电机运行状态。采用本发明实现了对电机运行状态的实时显示，本地智能预警保护，远程监测控制保护，实时将电机运行状态更新并按预警级别为煤矿企业提供实时的监控、故障诊断、维修服务。

Description

矿用隔爆型智能三相异步电动机

技术领域：

本发明涉及矿用隔爆型三相异步电动机技术领域，特别涉及一种矿用隔爆型智能三相异步电动机。

背景技术：

为了实现煤矿“机械化换人、自动化减人”，加快提升煤矿灾害防治水平和安全保障。促进工业化和信息化深度融合，开发利用网络化、数字化、智能化，使设备状态的监控、故障的诊断、工作的自动控制、无人操作以及远程操作等技术。

矿用隔爆型三相异步电动机是驱动煤矿井下工作面采掘传输系统机电设备的动力源。目前煤矿井下采掘传输系统故障频繁，传输系统不能智能运行。在运行监控保护上，保护不够完善，数据不能记录，无法对电动机状态进行实时监测控制保护以及后期电动机故障维护处理。大量运行数据和测试数据不能和数字化矿山的要求匹配，没有设备状态全周期的管理等功能。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种矿用隔爆型智能三相异步电动机。

一种矿用隔爆型智能三相异步电动机，包括机座、机壳、接线盒、前外盖、前端盖、前内盖、第一装配轴承、转轴、转子、定子、后外盖、后端盖、后内盖、第二装配轴承、定子引出线和电机智能控制装置，机座配装在机壳的底端，接线盒配装在机壳上，前外盖、前端盖和前内盖配装在机壳的前端，转子配装在转轴上，定子配装在转子上，定子和转子位于机壳内，第一装配轴承配装在转轴的前端，第二装配轴承配装在转轴的后端，后外盖、后端盖和后内盖配装在机壳的后端，定子引出线从定子绕组引入接线盒的腔体，电机智能控制装置配装在接线盒内，并与定子引出线配装，电机智能控制装置用于实时显示电机运行状态。

优选的，电机智能控制装置包括电流互感器、主绝缘子、多芯绝缘、电源变压器、电压互感器、控制电路板、显示屏、显示窗口、主出线压盘和控制出线口，定子引出线穿过电流互感器并与主绝缘子配装，多芯绝缘子与控制电路板和电流互感器供电线路连接，电源变压器、电压互感器和显示屏通过输电线路与控制电路板连接，电源变压器为控制电路板和显示屏供电，电机的机壳侧面开孔并安装显示窗口，显示窗口的位置与显示屏的位置相对，主出线压盘与接线盒的接线端配装，控制出线口配装在接线盒的盒体上，并与控制电路板通过输电线连接。

优选的，用于连接控制电路板的输电线与多芯绝缘子铜套胶封固定。

优选的，接线盒的腔体内配装的电流互感器、电源变压器、电压互感器、控制电路板和显示屏符合隔爆要求。

优选的，定子的线圈的两端埋置测温元件PT100，第一装配轴承和第二装配轴承处分别配装测温元件PT100。

优选的，控制电路板包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块和远程输送模块，采集模块用于分别实时采集电机线圈、第一装配轴承和第二装配轴承的实时温度、电机的三相电压、三相电流的数据，并将温度数据、三相电压数据和三相电流数据传输给数据分析模块，数据分析模块将接收的温度、电压、电流数据与设定的基准温度、基准电压和基准电流数据进行对比，接收的温度数据高于或者等于基准温度数据时，产生报警信息，并将报警信息传输给远程输送模块，远程输送模块将报警信息发送给电机运行监控平台，同时存储模块、大数据库实时储存数据。

优选的，显示窗口由钢化玻璃、显示压垫、显示压盘组成，结构符合隔爆要求，显示压盘通过螺钉固定在机壳的壳体上，显示压垫与钢化玻璃配装在显示屏与显示压盘之间，显示压垫位于钢化玻璃与显示屏之间。

优选的，控制电路板以单片机为控制器。

优选的，接线盒的壳体上配装USB接口，USB接口通过数据线与控制电路板连接。

采用本发明提供的矿用隔爆型智能三相异步电动机，实现了对电机运行状态的实时显示，本地智能预警保护，远程监测控制保护，实时将电机运行状态更新并按预警级别为煤矿企业提供实时的监控、故障诊断、维修服务。解决了电机的安全生产、连续生产、设备管理等问题。避免了非计划停机，危险区域人工点检，设备管理由现场变成远程移动端。

本发明针对煤炭行业今后发展需要，煤矿井下实现无人化智能开采技术，隔爆型智能三相异步电动机能自动监测保护的进行智能控制。隔爆型智能三相异步电动机的应用能实现运行状态的实时监测，通过大数据分析，准确定位故障点和预测故障发生时间，监视有害发展趋势，分析故障产生根源等，从而有效减少维护停机的时间和计划停机，提高生产效率。

附图说明：

图1为矿用隔爆型智能三相异步电动机部分的结构示意图。

图2为矿用隔爆型智能三相异步电动机俯视结构示意图。

图中：机座1、机壳2、接线盒3、前外盖4、前端盖5、前内盖6、第一装配轴承7、转轴8、转子9、定子10、后外盖11、后端盖12、后内盖13、第二装配轴承14、定子引出线15、电流互感器16、主绝缘子17、多芯绝缘子18、电源变压器19、电压互感器20、控制电路板21、显示屏22、显示窗口23、钢化玻璃a、显示压垫b、显示压盘c、主出线压盘24、控制出线口25。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明提供的矿用隔爆型智能三相异步电动机进行进一步的描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请同时参阅图1及图2，矿用隔爆型智能三相异步电动机包括机座1、机壳2、接线盒3、前外盖4、前端盖5、前内盖6、第一装配轴承7、转轴8、转子9、定子10、后外盖11、后端盖12、后内盖13、第二装配轴承14、定子引出线15和电机智能控制装置，机座1配装在机壳2的底端，接线盒3配装在机壳2上，前外盖4、前端盖5和前内盖6配装在机壳2的前端，转子9配装在转轴8上，定子10配装在转子9上，定子10和转子9位于机壳2内，第一装配轴承7配装在转轴8的前端，第二装配轴承14配装在转轴8的后端，后外盖11、后端盖12和后内盖13配装在机壳2的后端，定子引出线15从定子10的绕组引入接线盒3的腔体，电机智能控制装置配装在接线盒3内，并与定子引出线15配装，电机智能控制装置用于实时显示电机运行状态。电机智能控制装置包括电流互感器16、主绝缘子17、多芯绝缘子18、电源变压器19、电压互感器20、控制电路板21、显示屏22、显示窗口23、主出线压盘24和控制出线口25，定子引出线15穿过电流互感器16并与主绝缘子17配装，多芯绝缘子18与控制电路板21和电流互感器16供电线路连接，电源变压器19、电压互感器20和显示屏22通过输电线路与控制电路板21连接，电源变压器19为控制电路板21和显示屏22供电，电机的机壳2侧面开孔并安装显示窗口23，显示窗口23的位置与显示屏22的位置相对，主出线压盘24与接线盒3的接线端配装，控制出线口25配装在接线盒3的盒体上，并与控制电路板21通过输电线连接。

用于连接控制电路板21的输电线与多芯绝缘子18铜套胶封固定。接线盒3的腔体内配装的电流互感器16、电源变压器19、电压互感器20、控制电路板21和显示屏22符合隔爆要求。定子10的线圈的两端埋置测温元件PT100，第一装配轴承7和第二装配轴承14处分别配装测温元件PT100。

控制电路板21包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块和远程输送模块，采集模块用于分别实时采集电机线圈、第一装配轴承和第二装配轴承的实时温度、电机的三相电压、三相电流的数据，并将温度数据、三相电压数据和三相电流数据传输给数据分析模块，数据分析模块将接收的温度、电压、电流数据与设定的基准温度、基准电压和基准电流数据进行对比，接收的温度数据高于或者等于基准温度数据时，产生报警信息，并将报警信息传输给远程输送模块，远程输送模块将报警信息发送给电机运行监控平台，同时存储模块、大数据库实时储存数据。控制电路板21上配装CPU，CPU完成数据的运算和对比，并将对比结果生产对应的报警信号发送至电机运行监控平台，电机运行监控平台配装报警设备、计算机设备和服务器，人工在电机运行监控平台观察运行电机的运行状态。

显示窗口23由钢化玻璃a、显示压垫b、显示压盘c组成，结构符合隔爆要求，显示压盘c通过螺钉固定在机壳2的壳体上，显示压垫b与钢化玻璃a配装在显示屏22与显示压盘c之间，显示压垫b位于钢化玻璃a与显示屏22之间。

控制电路板以单片机为控制器。接线盒3的壳体上配装USB接口，USB接口通过数据线与控制电路板连接。

本发明提供的矿用隔爆型智能三相异步电动机运行时电源变压器使三相高压电变为24V电压，为控制电路板提供电源。电流互感器监测到电动机三相电流信号，电压互感器监测到电动机三相电压信号，以及测温元件PT100监测到电机的温度信号。三类信号在控制电路板中进行多种运算，使采集到的模拟信号转换为数字信号，并传输显示。在显示屏显示实时的三相电流，三相电压，电机线圈绕组端部温度，第一装配轴承和第二装配轴承的温度、功率状态、报警参数、保护参数及故障记录。控制电路板主要以单片机为控制器，具有处理速度快，智能化程度高的优点，可以实现多种非常复杂的算法和各种保护功能可以实现电动机的智能化综合保护。控制电路板记录电机运行参数，USB接口可实现电机参数数据的移动式存储。本发明运行参数10秒更新一次，一分钟存储两次数据，数据可存储时间周期为1～5年。控制电路板网口可以远程传输电机运行参数，控制电路板配装PC端，PC端和USB接口端实时将本发明的运行状态更新，远程监测电机运行状态。

远程监控平台将采集的本发明运行的多种数据与远程监控平台大数据中心的标准数据进行比对分析，做出诊断，对故障隐患进行预警和保护。控制电路板其它端口可与变频器等通讯。智能电机编号和IP是唯一的，可以实现跟踪定位方便管理及服务。

采用本发明矿用隔爆型智能三相异步电动机，实现了对电机运行状态的实时显示。本地智能预警保护，远程监测控制保护，实时将电机运行状态更新并按预警级别为煤矿企业提供实时的监控、故障诊断、维修服务。解决了电机的安全生产、连续生产、设备管理等问题。避免了非计划停机，危险区域人工点检，设备管理由现场变成远程移动端。

本发明针对上述问题以及煤炭行业今后发展需要，煤矿井下实现无人化智能开采技术，隔爆型智能三相异步电动机能自动监测保护的进行智能控制。隔爆型智能三相异步电动机的应用能实现运行状态的实时监测，通过大数据分析，准确定位故障点和预测故障发生时间，监视有害发展趋势，分析故障产生根源等，从而有效减少维护停机的时间和计划停机，提高生产效率。

应当指出，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：矿用隔爆型三相异步电动机包括机座、机壳、接线盒、前外盖、前端盖、前内盖、第一装配轴承、转轴、转子、定子、后外盖、后端盖、后内盖、第二装配轴承、定子引出线和电机智能控制装置，机座配装在机壳的底端，接线盒配装在机壳上，前外盖、前端盖和前内盖配装在机壳的前端，转子配装在转轴上，定子配装在转子上，定子和转子位于机壳内，第一装配轴承配装在转轴的前端，第二装配轴承配装在转轴的后端，后外盖、后端盖和后内盖配装在机壳的后端，定子引出线从定子绕组引入接线盒的腔体，电机智能控制装置配装在接线盒内，并与定子引出线配装，电机智能控制装置用于实时显示电机运行状态。

2.如权利要求1所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：电机智能控制装置包括电流互感器、主绝缘子、多芯绝缘、电源变压器、电压互感器、控制电路板、显示屏、显示窗口、主出线压盘和控制出线口，定子引出线穿过电流互感器并与主绝缘子配装，多芯绝缘子与控制电路板和电流互感器供电线路连接，电源变压器、电压互感器和显示屏通过输电线路与控制电路板连接，电源变压器为控制电路板和显示屏供电，电机的机壳侧面开孔并安装显示窗口，显示窗口的位置与显示屏的位置相对，主出线压盘与接线盒的接线端配装，控制出线口配装在接线盒的盒体上，并与控制电路板通过输电线连接。

3.如权利要求2所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：用于连接控制电路板的输电线与多芯绝缘子铜套胶封固定。

4.如权利要求2所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：接线盒的腔体内配装的电流互感器、电源变压器、电压互感器、控制电路板和显示屏符合隔爆要求。

5.如权利要求2所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：定子的线圈的两端埋置测温元件PT100，第一装配轴承和第二装配轴承处分别配装测温元件PT100。

6.如权利要求2所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：控制电路板包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块和远程输送模块，采集模块用于分别实时采集电机线圈、第一装配轴承和第二装配轴承的实时温度、电机的三相电压、三相电流的数据，并将温度数据、三相电压数据和三相电流数据传输给数据分析模块，数据分析模块将接收的温度、电压、电流数据与设定的基准温度、基准电压和基准电流数据进行对比，接收的温度数据高于或者等于基准温度数据时，产生报警信息，并将报警信息传输给远程输送模块，远程输送模块将报警信息发送给电机运行监控平台，同时存储模块、大数据库实时储存数据。

7.如权利要求2所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：显示窗口由钢化玻璃、显示压垫、显示压盘组成，结构符合隔爆要求，显示压盘通过螺钉固定在机壳的壳体上，显示压垫与钢化玻璃配装在显示屏与显示压盘之间，显示压垫位于钢化玻璃与显示屏之间。

8.如权利要求2至7中任一项所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：控制电路板以单片机为控制器。

9.如权利要求8所述的矿用隔爆型智能三相异步电动机，其特征在于：接线盒的壳体上配装USB接口，USB接口通过数据线与控制电路板连接。