CN114069942A - 一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机 - Google Patents
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Abstract
一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，包括电机主体，电机主体的顶端设置接线盒，该接线盒内设置有可编程逻辑控制器、开关模块、温度传感器A、加热模块，温度传感器A与可编程逻辑控制器连接，该可编程逻辑控制器连接开关模块，开关模块连接加热模块；电机主体的右侧依次连接有齿壳后盖、齿壳，其中齿壳后盖上开有导线孔，该齿壳后盖内侧面上安装有温度传感器B，所述齿壳内设置有加热器，温度传感器B通过从所述导线孔内穿过的传输线与所述可编程逻辑控制器连接，所述加热器通过从所述导线孔内穿过的电源线与所述开关模块连接。本申请提供一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，具有温度控制功能，能够改善在低温环境下的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电动机，具体涉及一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机。
背景技术
随着科技发展，对减速机需求愈来愈旺。在环境条件相对恶劣的野外环境，有的冬季温度会低于-20℃，低温环境会对齿轮减速单相异步电动机产生以下影响：1、受到低温影响，常规齿轮减速单相异步电动机的控制器中的元器件效能一定会降低，严重的情况甚至失效，导致齿轮减速单相异步电动机出现停转等不良现象；2、在-10℃环境下，常温润滑油出现失效概率比较高，如采用低温润滑油，成本明显上升；随着环境温度继续下降，输出轴输出功率同样大幅下降；当出现低于-40℃环境，低温润滑油同样失效，电机出现停转是大概率事件。
因此，低温环境下齿轮减速单相异步电动机的工作效率存在明显的下降，不能完全满足用户的需求。为了保证减速机的正常运行，对减速机的内部进行改进非常必要。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本申请提供一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，具有温度控制功能，能够改善在低温环境下的工作效率。
为了实现上述技术效果，本发明的具体技术方案如下：
一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，包括一电机主体，所述电机主体的顶端设置接线盒，该接线盒内设置有可编程逻辑控制器、开关模块、温度传感器A、加热模块，所述温度传感器A与可编程逻辑控制器连接，该可编程逻辑控制器连接开关模块，所述开关模块连接加热模块；所述电机主体的右侧依次连接有齿壳后盖、齿壳，其中齿壳后盖上开有导线孔，该齿壳后盖内侧面上安装有温度传感器B，所述齿壳内设置有加热器，加热器至少一部分浸入润滑油中，所述温度传感器B通过从所述导线孔内穿过的传输线与所述可编程逻辑控制器连接，所述加热器通过从所述导线孔内穿过的电源线与所述开关模块连接。温度传感器A、温度传感器B用以将接线盒和齿壳内的即时温度发送至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器根据齿壳和接线盒内预设温度变化参数结合温度传感器A、温度传感器B反馈的信息作出判断，向开关模块发送启动或关闭加热模块、加热器和电机的命令。
进一步地，所述接线盒内还设置有一变频器，所述变频器一端与外界单相电源相接、另一端连接所述可编程逻辑控制器，所述开关模块连接三根W、U、V电机电源线；其中，变频器是能够将外界单相电源转化为三相电机电源的变频器。我们通过对市场上的齿轮减速单相异步电动机如额定功率100W进行检测，结果发现最大转矩在0.8N.m左右。经过上述改进，通过把外界单相电源转化为三相电机电源，使得电机在同等额定功率和额定电压的条件下，输出的扭矩大幅增加，效能有显著的提高。
进一步地，所述加热器为沿着齿壳内侧面的径向布置的环状加热器，该加热器通过与其适配的加热器固定件被固定在齿壳内侧面上。
进一步地，所述加热器固定件设有固定孔，所述齿壳内侧面上设有与固定孔匹配的螺丝固定孔，所述加热器、加热器固定件通过固定孔、螺丝固定孔内穿过的螺丝被固定在齿壳内侧面上。
进一步地，所述开关模块被设置为接收可编程逻辑控制器发送的开关指令而执行启动或关闭。
进一步地，所述电机主体的左侧还设置有风叶和风罩。
依据上述技术方案，本发明通过设置可编程逻辑控制器、开关模块、温度传感器A、加热模块、温度传感器B、加热器、变频器等结构，突破了低温或超低温的限制，齿轮减速单相异步电动机能发挥正常的工作功能，同时通过外界单相电源转化为三相电机电源，使得电机输出的扭矩大幅增加。
附图说明
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
图1为本发明的一整体外观示意图；
图2为本发明的一框架示意图(部分)；
图3为本发明中的温度传感器B在齿壳后盖上的位置示意图；
图4为本发明中的齿壳一剖面图；
图5为本发明中的加热器一示意图；
图6为本发明中的加热器固定件一示意图；
其中，1、电机主体；2、接线盒；3、可编程逻辑控制器；4、开关模块；5、温度传感器A；6、加热模块；7、齿壳后盖；8、齿壳；9、导线孔；10、温度传感器B；11、加热器；12、变频器；13、外界单相电源；14、加热器固定件；15、固定孔；16、螺丝固定孔；17、风叶和风罩。
具体实施方式
为使本实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施方式中的附图，对本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“尾端”、“左右”、“上下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参考图1、图2，一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，包括一电机主体1，所述电机主体的顶端设置接线盒2，该接线盒内设置有可编程逻辑控制器3、开关模块4、温度传感器A5、加热模块6，接线盒内的温度传感器A连上可编程逻辑控制器，再连上开关模块，由开关模块连接加热模块。
参考图1至图4，所述电机主体1的右侧依次连接有齿壳后盖7、齿壳8，其中齿壳后盖上开有导线孔9，该齿壳后盖内侧面上安装有温度传感器B10，所述齿壳内设置有加热器11，加热器至少一部分浸入润滑油中，温度传感器B通过从所述导线孔内穿过的传输线与所述可编程逻辑控制器3连接，所述加热器11通过从所述导线孔内穿过的电源线与所述开关模块4连接，再与可编程逻辑控制器3连接。温度传感器A5、温度传感器B10用以将接线盒和齿壳内的即时温度发送至可编程逻辑控制器3，可编程逻辑控制器根据齿壳和接线盒内预设温度变化参数结合温度传感器A、温度传感器B反馈的信息作出判断，向开关模块4发送启动或关闭加热模块6、加热器11和电机的命令。
其中，本发明中的开关模块、加热模块，均采用本行业内的现有装置，并未对其进行结构上的改变，仅仅是基于其自身的功能进行相互之间的连接，故不进行具体结构描述。
利用上述方案时，采用常温润滑油，将本电机放入低于-20℃环境中；接上电源，通过加热器和加热模块对元器件和电机零部件加温工作，可编程逻辑控制器根据温度传感器A和温度传感器B反馈的及时信息，判定开关模块启动电机运行。这解决了常规电机在低温和超低温情况下容易出现异常和故障的问题。
其中，参考图2，所述接线盒2内设置有一变频器12，所述变频器一端与外界单相电源13相接、另一端连接所述可编程逻辑控制器3，由可编程逻辑控制器3连接开关模块4，再由开关模块4连接三根W、U、V电机电源线；其中，变频器是能够将外界单相电源转化为三相电机电源的变频器。
经过上述改进，通过把外界单相电源转化为三相电机电源，使得电机在同等额定功率和额定电压的条件下，输出的扭矩大幅增加，效能有显著的提高。
举例：
1)称重：
单相100W定子+转子＝4.45Kg；
三相100W定子+转子＝3.35Kg；
对比结果：同功率条件下，外界单相电源变频为三相电机电源，电机整体重量下降＝(4.45-3.35)/4.45＝27.2％。
2)检测仪器：电机自动测试系统
被检测电机：单相电机额定功率为100W,启动扭矩为0.8N.m；
三相电机额定功率为100W,启动扭矩为1.588N.m；
对比结果：同功率三相电机比单相电机启动扭矩增加＝(1.588-0.8)/0.8＝98.5％。
另外，参考图5、图6，所述加热器11为沿着齿壳内侧面的径向布置的环状加热器，该加热器通过与其适配的加热器固定件14被固定在齿壳内侧面上。其中，所述加热器固定件14设有固定孔15，所述齿壳内侧面上设有与固定孔匹配的螺丝固定孔16，所述加热器、加热器固定件通过固定孔、螺丝固定孔内穿过的螺丝被固定在齿壳内侧面上。
另外，所述电机主体1的左侧还设置有风叶和风罩17。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (6)
1.一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，包括一电机主体(1)，所述电机主体的顶端设置接线盒(2)，该接线盒内设置有可编程逻辑控制器(3)、开关模块(4)、温度传感器A(5)、加热模块(6)，所述温度传感器A与可编程逻辑控制器连接，该可编程逻辑控制器连接开关模块，所述开关模块连接加热模块；所述电机主体的右侧依次连接有齿壳后盖(7)、齿壳(8)，其中齿壳后盖上开有导线孔(9)，该齿壳后盖内侧面上安装有温度传感器B(10)，所述齿壳内设置有加热器(11)，所述温度传感器B通过从所述导线孔内穿过的传输线与所述可编程逻辑控制器连接，所述加热器通过从所述导线孔内穿过的电源线与所述开关模块连接。
2.如权利要求1所述的适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，所述接线盒内还设置有一变频器(12)，所述变频器一端与外界单相电源(13)相接、另一端连接所述可编程逻辑控制器(3)，所述开关模块连接三根W、U、V电机电源线；其中，变频器是能够将外界单相电源转化为三相电机电源的变频器。
3.如权利要求1所述的适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，所述加热器为沿着齿壳内侧面的径向布置的环状加热器，该加热器通过与其适配的加热器固定件(14)被固定在齿壳内侧面上。
4.如权利要求3所述的适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，所述加热器固定件(14)设有固定孔(15)，所述齿壳内侧面上设有与固定孔匹配的螺丝固定孔(16)，所述加热器、加热器固定件通过固定孔、螺丝固定孔内穿过的螺丝被固定在齿壳内侧面上。
5.如权利要求1所述的适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，所述开关模块被设置为接收可编程逻辑控制器发送的开关指令而执行启动或关闭。
6.如权利要求1至5中任一项所述的适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机，其特征在于，所述电机主体(1)的左侧还设置有风叶和风罩(17)。
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