CN110011475A - 一种电动机保护装置 - Google Patents

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CN110011475A CN201910278443.XA CN201910278443A CN110011475A CN 110011475 A CN110011475 A CN 110011475A CN 201910278443 A CN201910278443 A CN 201910278443A CN 110011475 A CN110011475 A CN 110011475A
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Abstract

一种电动机保护装置，包括基座、驱动电机、电机安装台、防偏单元、控制检测单元、控制架，所述电机安装台、防偏单元、控制架依次安装于基座上，所述驱动电机安装于电机安装台上，驱动电机的末端设有输出轴，所述控制检测单元安装于控制架上。本申请既可以通过控制检测单元实时检测驱动电机的动态，也可以通过控制检测单元防止驱动电机的定转子偏心或过载。

Description

一种电动机保护装置
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种电动机保护装置。
背景技术
现有的国外工控产品除了具有传统热继电器保护的功能外，还增加了电压检 测、功率检测、功率因数检测等功能。并做成了电压检测模块、电流检测模块， 显控模块等。100A以下产品内置电流互感器，100A以上分立互感器。并匹配了 多种通讯方式，以适合不同的工业需求。
现有的国内工控产品更趋向检测功能一体化。电压检测、电流检测做成一个 整体，互感器外置。主要使用MODBUS通讯协议。同一个主机配置不同的电流互 感器就形成了不同电流检测规格的产品。现有的电动机保护装置有多种产品，这 些产品都能实现电动机控制和保护的基本功能，但是检测主要方向均为电流电压 方向，而无法针对驱动电机内部的定转子偏心及过载高温进行相应的检测及保护。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电动机保护装置：
一种电动机保护装置，包括基座、驱动电机、电机安装台、防偏单元、控制 检测单元、控制架，所述电机安装台、防偏单元、控制架依次安装于基座上，所 述驱动电机安装于电机安装台上，驱动电机的末端设有输出轴，所述控制检测单 元安装于控制架上；
所述防偏单元包括相互固定连接的支撑架和内套输出轴的防偏轴套，所述支 撑架固定安装于基座上，所述防偏轴套包括固定连接支撑架的中间轴套和连接于 中间轴套两端的延伸轴套，所述中间轴套和延伸轴套内均设有用于套接输出轴的 轴承，从而防止由于定转子偏心时所带来的输出轴偏移；
所述控制检测单元包括偏心检测模块、轴转检测模块、控制中心，所述偏心 检测模块、轴转检测模块均连接控制中心，所述偏心检测模块包括测距传感器， 所述测距传感器通过延伸轴套设有的径向孔实时检测输出轴与测距传感器之间 的距离，若输出轴发生偏心转动，则会导致测距传感器所测得的数据波动较大， 从而使得使用者可以获知输出轴发生偏心转移，进而得知驱动电机的定转子发生 偏心故障；
所述轴转检测模块包括固定内套输出轴的环形信号圈、分别位于环形信号圈 两侧的信号发射端与信号接收端，所述环形信号圈设有轴向通孔，所述轴向通孔 用于信号发射端的信号通过，所述信号发射端与信号接收端均连接控制中心，所 述控制中心通过接收信号接收端接收的信号分析，从而实时获得输出轴的轴转速， 当输出轴的转速大于设定值时，控制中心通过设有的控制开关控制驱动电机的启 停，从而防止驱动电机的过载运行。
所述电机安装台、控制架采用可伸缩结构，从而适应多种尺寸的电机保护。
所述控制架从下至上依次包括相互连接的升降台、中间滑板、安装座，所述 升降台底部设有多根可伸缩的伸缩支撑柱，所述升降台上表面设有多个平行的第 一轨道槽，所述中间滑板下端面设有与第一轨道槽构成导轨配合的多个第一T型 滑块，所述中间滑板上端面设有与第二轨道槽相垂直的多个第二轨道槽，所述安 装座底部设有多个与第二轨道槽构成导轨配合的多个第二T型滑块。
还包括控制开关，所述控制开关分别连接驱动电机与外界电源，用于控制驱 动电机的启停，所述控制开关包括双金属碟片和电连接驱动电机的下触点，所述 双金属碟片一端设有电连接外界电源的固定端，所述双金属碟片另一端为自由端， 所述自由端下端设有电连接下触点的上触点，当驱动电机的温度升高时，双金属 碟片向上卷曲，从而断开上触点与下触点电连接，停止驱动电机的转动，从而防 止驱动电机的烧毁，当驱动电机的温度降低至设定值时，双金属碟片恢复，从而 使得上触点与下触点电连接，重新启动驱动电机的转动。
所述驱动电机与控制检测单元之间设有降温单元，所述降温单元包括活塞头、 推力弹簧和第一活塞筒，所述活塞头安装于第一活塞筒内，所述推力弹簧一端固 定连接活塞头，另一端固定连接于第一活塞筒内端，所述推力弹簧用于对活塞头 产生向外的作用力，所述第一活塞筒内设有用于容纳冷却液的密闭空腔，所述第 一活塞筒一端通过设有的冷却通道连通驱动电机内部，所述冷却通道内设有用于 隔绝第一活塞筒与驱动电机内部的气密薄膜，当驱动电机内的温度超过设定值时， 气密薄膜融化，冷却通道连通第一活塞筒与驱动电机内部，此时所述推力弹簧对 活塞头的作用力使得活塞头向外运动从而将冷却液注入驱动电机内部，对驱动电 机进行自动降温。
所述自由端的上端设有向斜上方延伸的绝缘顶位部，所述控制开关一侧设有 固定块，所述固定块上端设有轨道槽，所述轨道槽内设有绝缘顶位条，所述绝缘 顶位条内端与绝缘顶位部构成顶位配合，所述绝缘顶位条上侧设有向上突起的拨 片部，使用者通过拨片部控制绝缘顶位条的移动，进而控制驱动电机的启停。
所述第一活塞筒外端固定设有第二活塞筒，所述第二活塞筒内设有固定连接 活塞头外端的活塞杆，所述活塞杆与第一活塞筒之间设有用于保持第一活塞筒内 密闭的密封垫片，所述活塞杆外端固定设有卡位板，所述卡位板与绝缘顶位条设 有的折角构成顶位配合，所述卡位板用于控制绝缘顶位条向控制开关一侧移动。
所述冷却液为绝缘液体，即使进行降温过后，也不会对驱动电机造成永久性 损伤，便于驱动电机的重复使用。
本发明具有如下有益效果：本申请既可以通过控制检测单元实时检测驱动电 机的动态，也可以通过控制检测单元防止驱动电机的定转子偏心或过载。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为实施例2的结构原理示意图。
图3为控制检测单元的结构原理示意图。
图4为图2中B处的放大示意图。
1、手轮；2、阀座；3、压盖；4、阀管；5、芯杆；6、活塞端；7、活塞头； 8、拉力弹簧；9、顶轴；10、螺帽；11、手轮；12、阀座；13、压盖；14、阀管； 15、芯杆；16、活塞端；17、活塞头；18、拉力弹簧；19、顶轴；20、螺帽。
具体实施方式
下面结合附图1-4与实施例1-2对本发明进行进一步说明。
实施例1：一种电动机保护装置，包括基座1、驱动电机2、电机安装台3、 防偏单元、控制检测单元、控制架。所述电机安装台3、防偏单元、控制架依次 安装于基座1上。所述驱动电机2安装于电机安装台3上，驱动电机2的末端设 有输出轴4，输出轴4外端连接外部的装置，从而提供相应的动力。
所述防偏单元包括相互固定连接的支撑架5和内套输出轴4的防偏轴套6。 所述支撑架5固定安装于基座1上。所述防偏轴套6包括固定连接支撑架5的中 间轴套和连接于中间轴套两端的延伸轴套，所述中间轴套和延伸轴套内均设有用 于套接输出轴4的轴承。轴承内表面与输出轴4过盈配合，轴承外表面与防偏轴 套6的内侧面固定连接，从而防止由于定转子偏心时所带来的输出轴4偏移。
所述控制检测单元包括偏心检测模块、轴转检测模块、控制中心25、报警 器。所述偏心检测模块、轴转检测模块均连接控制中心25。所述偏心检测模块 包括测距传感器7，所述测距传感器7通过延伸轴套靠近控制检测单元一侧设有 的径向孔实时检测输出轴4与测距传感器7之间的距离，若输出轴4发生偏心转 动，则会导致测距传感器7所测得的数据波动较大，从而使得使用者可以获知输 出轴4发生偏心转移，进而得知驱动电机2的定转子发生偏心故障。所述测距传 感器7将相应的数据传输至控制中心25，所述控制中心25通过报警器发出警报。
所述轴转检测模块包括固定内套输出轴4的环形信号圈26、分别位于环形 信号圈26两侧的信号发射端8与信号接收端9。所述环形信号圈26为实体圆盘 结构，且设有对应信号收发射端的轴向通孔，用于信号发射端8与信号接收端9 的信号通过。所述信号发射端8与信号接收端9均连接控制中心25。输出轴4 带动环形信号圈26不断的转动，只有在轴向通孔对应信号发射端8与信号接收 端9之间时，信号接收端9才能够接收到信号发射端8的信息。不同的转速使得 信号接收端9接收不同频率的信号，信号接收端9将相应的信息发送至控制中心 25，所述控制中心25进行信号分析处理，从而实时获得输出轴4的轴转速。当 输出轴4的转速大于设定值时，控制中心25通过设有的无线遥控开关17控制驱 动电机2的启停，从而防止驱动电机2的过载运行。所述电机安装台3、控制架 采用可伸缩结构，从而适应多种尺寸的电机保护。控制中心25与无线遥控开关 17之间通过无线连接方式连接，如蓝牙或GSM等方式，从而进行相应的无线信 号传输。
所述控制架从下至上依次包括相互连接的升降台11、中间滑板12、用于安 装控制检测单元的安装座13，所述升降台11底部设有多根可伸缩的伸缩支撑柱 10，所述升降台11上表面设有多个平行的第一轨道槽，所述中间滑板12下端面 设有与第一轨道槽构成导轨配合的多个第一T型滑块，所述中间滑板12上端面 设有与第二轨道槽相垂直的多个第二轨道槽，所述安装座13底部设有多个与第 二轨道槽构成导轨配合的多个第二T型滑块。通过第一轨道槽与第二轨道槽从而 使得安装座13能够相对基座1在水平面内任意滑动，而升降台11的存在使得安 装座13能够在竖直方向内运动，从而使得安装座13能够适应更多尺寸的驱动电 机2。
实施例1：一种电动机保护装置，包括基座1、驱动电机2、电机安装台3、 防偏单元、控制检测单元、控制架、控制开关。所述电机安装台3、防偏单元、 控制架依次安装于基座1上。所述驱动电机2安装于电机安装台3上，驱动电机 2的末端设有输出轴4，输出轴4外端连接外部的装置，从而提供相应的动力。
所述防偏单元包括相互固定连接的支撑架5和内套输出轴4的防偏轴套6。 所述支撑架5固定安装于基座1上。所述防偏轴套6包括固定连接支撑架5的中 间轴套和连接于中间轴套两端的延伸轴套，所述中间轴套和延伸轴套内均设有用 于套接输出轴4的轴承。轴承内表面与输出轴4过盈配合，轴承外表面与防偏轴 套6的内侧面固定连接，从而防止由于定转子偏心时所带来的输出轴4偏移。
所述控制检测单元包括偏心检测模块、轴转检测模块、控制中心25、报警 器。所述偏心检测模块、轴转检测模块均连接控制中心25。所述偏心检测模块 包括测距传感器7，所述测距传感器7通过延伸轴套靠近控制检测单元一侧设有 的径向孔实时检测输出轴4与测距传感器7之间的距离，若输出轴4发生偏心转 动，则会导致测距传感器7所测得的数据波动较大，从而使得使用者可以获知输 出轴4发生偏心转移，进而得知驱动电机2的定转子发生偏心故障。所述测距传 感器7将相应的数据传输至控制中心25，所述控制中心25通过报警器发出警报。
所述轴转检测模块包括固定内套输出轴4的环形信号圈26、分别位于环形 信号圈26两侧的信号发射端8与信号接收端9。所述环形信号圈26为实体圆盘 结构，且设有对应信号收发射端的轴向通孔，用于信号发射端8与信号接收端9 的信号通过。所述信号发射端8与信号接收端9均连接控制中心25。输出轴4 带动环形信号圈26不断的转动，只有在轴向通孔对应信号发射端8与信号接收 端9之间时，信号接收端9才能够接收到信号发射端8的信息。不同的转速使得 信号接收端9接收不同频率的信号，信号接收端9将相应的信息发送至控制中心 25，所述控制中心25进行信号分析处理，从而实时获得输出轴4的轴转速。当 输出轴4的转速大于设定值时，控制中心25通过设有的无线遥控开关17控制驱 动电机2的启停，从而防止驱动电机2的过载运行。所述电机安装台3、控制架 采用可伸缩结构，从而适应多种尺寸的电机保护。控制中心25与无线遥控开关17之间通过无线连接方式连接，如蓝牙或GSM等方式，从而进行相应的无线信 号传输。
所述控制架从下至上依次包括相互连接的升降台11、中间滑板12、用于安 装控制检测单元的安装座13，所述升降台11底部设有多根可伸缩的伸缩支撑柱 10，所述升降台11上表面设有多个平行的第一轨道槽，所述中间滑板12下端面 设有与第一轨道槽构成导轨配合的多个第一T型滑块，所述中间滑板12上端面 设有与第二轨道槽相垂直的多个第二轨道槽，所述安装座13底部设有多个与第 二轨道槽构成导轨配合的多个第二T型滑块。通过第一轨道槽与第二轨道槽从而 使得安装座13能够相对基座1在水平面内任意滑动，而升降台11的存在使得安 装座13能够在竖直方向内运动，从而使得安装座13能够适应更多尺寸的驱动电 机2。
所述控制开关分别连接驱动电机2与外界电源，用于控制驱动电机2的启停。 所述控制开关包括双金属碟片14和电连接驱动电机2的下触点16，所述双金属 碟片14一端设有电连接外界电源的固定端，所述双金属碟片14另一端为自由端， 所述自由端下端设有电连接下触点16的上触点15，当驱动电机2的温度升高时， 双金属碟片14向上卷曲，从而断开上触点15与下触点16电连接，停止驱动电 机2的转动，从而防止驱动电机2的烧毁，当驱动电机2的温度降低至设定值时， 双金属碟片14恢复，从而使得上触点15与下触点16电连接，重新启动驱动电 机2的转动。本申请所述的双金属碟片14为市场上可以直接采购的现有产品。 由两种不同的金属片贴合，其本身是根据不同金属之间受热成形不同而引起弯曲 的原理制成。由于是现有产品因此本身不过多赘述。
所述自由端的上端设有向斜上方延伸的绝缘顶位部21，所述控制开关一侧 设有固定块，所述固定块上端设有轨道槽，所述轨道槽内设有绝缘顶位条，所述 绝缘顶位条内端与绝缘顶位部21构成顶位配合，所述绝缘顶位条上侧设有向上 突起的拨片部22，使用者通过拨片部22控制绝缘顶位条的移动，进而控制驱动 电机2的启停。
所述驱动电机2与控制检测单元之间设有降温单元，所述降温单元包括活塞 头18、推力弹簧19和第一活塞筒20，所述活塞头18安装于第一活塞筒20内， 所述推力弹簧19一端固定连接活塞头18，另一端固定连接于第一活塞筒20内 端，所述推力弹簧19用于对活塞头18产生向外的作用力。所述第一活塞筒20 内设有用于容纳冷却液的密闭空腔，所述第一活塞筒20一端通过设有的冷却通 道连通驱动电机2内部，所述冷却通道内设有用于隔绝第一活塞筒20与驱动电 机2内部的气密薄膜。当驱动电机2内的温度超过设定值时，气密薄膜融化，冷 却通道连通第一活塞筒20与驱动电机2内部，此时所述推力弹簧19对活塞头 18的作用力使得活塞头18向外运动从而将冷却液注入驱动电机2内部，对驱动 电机2进行自动降温。所述冷却液为绝缘液体，即使进行降温过后，也不会对驱 动电机2造成永久性损伤，便于驱动电机2的重复使用。
所述第一活塞筒20外端固定设有第二活塞筒，所述第二活塞筒内设有固定 连接活塞头18外端的活塞杆23，所述活塞杆23与第一活塞筒20之间设有用于 保持第一活塞筒20内密闭的密封垫片，所述活塞杆23外端固定设有卡位板24， 所述卡位板24与绝缘顶位条设有的折角构成顶位配合，所述卡位板24用于控制 绝缘顶位条向控制开关一侧移动。
当活塞头18向外运动从而将冷却液注入驱动电机2内部时，活塞杆23带动 卡位板24，卡位板24通过折角带动绝缘顶位条向内运动，从而使得双金属碟片 14向上弯曲，控制开关断开连接，进而控制驱动电机2的停止。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本 发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础 上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予 以穷例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于 本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电动机保护装置，其特征在于：包括基座(1)、驱动电机(2)、电机安装台(3)、防偏单元、控制检测单元、控制架，所述电机安装台(3)、防偏单元、控制架依次安装于基座(1)上，所述驱动电机(2)安装于电机安装台(3)上，驱动电机(2)的末端设有输出轴(4)，所述控制检测单元安装于控制架上；
所述防偏单元包括相互固定连接的支撑架(5)和内套输出轴(4)的防偏轴套(6)，所述支撑架(5)固定安装于基座(1)上，所述防偏轴套(6)包括固定连接支撑架(5)的中间轴套和连接于中间轴套两端的延伸轴套，所述中间轴套和延伸轴套内均设有用于套接输出轴(4)的轴承；
所述控制检测单元包括偏心检测模块、轴转检测模块、控制中心(25)，所述偏心检测模块、轴转检测模块均连接控制中心(25)，所述偏心检测模块包括测距传感器(7)，所述测距传感器(7)通过延伸轴套设有的径向孔实时检测输出轴(4)与测距传感器(7)之间的距离；
所述轴转检测模块包括固定内套输出轴(4)的环形信号圈(26)、分别位于环形信号圈(26)两侧的信号发射端(8)与信号接收端(9)，所述环形信号圈(26)设有轴向通孔，所述轴向通孔用于信号发射端(8)的信号通过，所述信号发射端(8)与信号接收端(9)均连接控制中心(25)，所述控制中心(25)通过接收信号接收端(9)接收的信号分析，从而实时获得输出轴(4)的轴转速，当输出轴(4)的转速大于设定值时，控制中心(25)通过设有的控制开关控制驱动电机(2)的启停。
2.根据权利要求1所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述电机安装台(3)、控制架采用可伸缩结构。
3.根据权利要求2所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述控制架从下至上依次包括相互连接的升降台(11)、中间滑板(12)、安装座(13)，所述升降台(11)底部设有多根可伸缩的伸缩支撑柱(10)，所述升降台(11)上表面设有多个平行的第一轨道槽，所述中间滑板(12)下端面设有与第一轨道槽构成导轨配合的多个第一T型滑块，所述中间滑板(12)上端面设有与第二轨道槽相垂直的多个第二轨道槽，所述安装座(13)底部设有多个与第二轨道槽构成导轨配合的多个第二T型滑块。
4.根据权利要求1所述的一种电动机保护装置，其特征在于：还包括控制开关，所述控制开关分别连接驱动电机(2)与外界电源，用于控制驱动电机(2)的启停，所述控制开关包括双金属碟片(14)和电连接驱动电机(2)的下触点(16)，所述双金属碟片(14)一端设有电连接外界电源的固定端，所述双金属碟片(14)另一端为自由端，所述自由端下端设有电连接下触点(16)的上触点(15)，当驱动电机(2)的温度升高时，双金属碟片(14)向上卷曲，断开上触点(15)与下触点(16)电连接，停止驱动电机(2)的转动，当驱动电机(2)的温度降低至设定值时，双金属碟片(14)恢复，使得上触点(15)与下触点(16)电连接，启动驱动电机(2)的转动。
5.根据权利要求4所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述驱动电机(2)与控制检测单元之间设有降温单元，所述降温单元包括活塞头(18)、推力弹簧(19)和第一活塞筒(20)，所述活塞头(18)安装于第一活塞筒(20)内，所述推力弹簧(19)一端固定连接活塞头(18)，另一端固定连接于第一活塞筒(20)内端，所述推力弹簧(19)用于对活塞头(18)产生向外的作用力，所述第一活塞筒(20)内设有用于容纳冷却液的密闭空腔，所述第一活塞筒(20)一端通过设有的冷却通道连通驱动电机(2)内部，所述冷却通道内设有用于隔绝第一活塞筒(20)与驱动电机(2)内部的气密薄膜，当驱动电机(2)内的温度超过设定值时，气密薄膜融化，冷却通道连通第一活塞筒(20)与驱动电机(2)内部，此时所述推力弹簧(19)对活塞头(18)的作用力使得活塞头(18)向外运动从而将冷却液注入驱动电机(2)内部。
6.根据权利要求5所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述自由端的上端设有向斜上方延伸的绝缘顶位部(21)，所述控制开关一侧设有固定块，所述固定块上端设有轨道槽，所述轨道槽内设有绝缘顶位条，所述绝缘顶位条内端与绝缘顶位部(21)构成顶位配合，所述绝缘顶位条上侧设有向上突起的拨片部(22)，使用者通过拨片部(22)控制绝缘顶位条的移动，进而控制驱动电机(2)的启停。
7.根据权利要求6所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述第一活塞筒(20)外端固定设有第二活塞筒，所述第二活塞筒内设有固定连接活塞头(18)外端的活塞杆(23)，所述活塞杆(23)与第一活塞筒(20)之间设有用于保持第一活塞筒(20)内密闭的密封垫片，所述活塞杆(23)外端固定设有卡位板(24)，所述卡位板(24)与绝缘顶位条设有的折角构成顶位配合，所述卡位板(24)用于控制绝缘顶位条向控制开关一侧移动。
8.根据权利要求7所述的一种电动机保护装置，其特征在于：所述冷却液为绝缘液体。
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