CN117240011B - 一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，尤其是一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，包括，电机组件，包括外壳体、底座和电机本体，所述底座与所述外壳体连接，所述电机本体置于所述外壳体内部；探测组件，所述探测组件与所述电机本体连接。本装置可以实时检测电机的各种运行状态，及时发现电机的故障避免造成设备损坏。

Description

一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机。

背景技术

盘式永磁同步电机是一种高效、高功率密度的电机，广泛应用于电动车辆、工业机械和风力发电等领域。然而，由于电机长时间运行或在恶劣环境条件下工作，可能会导致电机的温度升高、转速异常或主轴偏移等问题，进而影响电机的性能和可靠性。

因此，有必要研发一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，以实时监测和检测电机的温度、转速和主轴偏移等关键参数。这样的电机可以通过集成传感器和监测系统，实现对电机状态的实时监控和故障预警，进而提高电机的性能和可靠性。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，包括，电机组件，包括外壳体、底座和电机本体，所述底座与所述外壳体连接，所述电机本体置于所述外壳体内部；探测组件，所述探测组件与所述电机本体连接。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述外壳体包括壳体槽、轴孔和螺栓孔，所述壳体槽和所述螺栓孔设置于所述外壳体侧面、所述轴孔设置于另一侧面，所述轴孔与所述壳体槽相通，所述电机本体置于所述壳体槽内。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述底座上端设置有封闭盘，所述封闭盘与所述壳体槽卡合。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述外壳体还包括进水孔、出水孔和水道，所述进水孔设置于所述外壳体侧面，所述出水孔设置于所述外壳体圆周面上，所述水道设置于所述外壳体内部，所述进水孔和所述出水孔分别与所述水道相通。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述水道为螺旋状分布在所述外壳体内部。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述外壳体上还设置有接线盒，所述接线盒内设置有温度检测模块、转速检测模块、电流检测模块和故障报警模块；

所述水道内设置有温度传感器，温度传感器与温度检测模块连接。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述探测组件包括固定盘、移动块、夹紧块、夹持件和红外装置，所述固定盘与所述电机本体侧面固定连接，所述移动块与所述固定盘滑动连接，所述夹持件与所述夹紧块滑动配合，所述夹持件与所述移动块连接，所述红外装置与所述夹持件连接。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述固定盘包括主轴孔、环形槽和环形卡齿，所述主轴孔和所述环形槽设置于所述固定盘上端，所述环形卡齿设置于所述环形槽内壁上，所述主轴孔自上而下贯穿所述固定盘，所述移动块置于所述环形槽内。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述移动块包括滑动限位槽、弹簧卡齿块、滑动挤压槽和转动孔，所述滑动限位槽设置于所述移动块圆周面上，所述弹簧卡齿块设置于所述滑动限位槽内，所述滑动挤压槽和所述转动孔设置于所述移动块上端，所述滑动挤压槽与所述滑动限位槽相通；

所述弹簧卡齿块侧面设置有滚轮，所述滚轮设置有多个。

作为本发明所述具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的一种优选方案，其中：所述夹紧块包括斜面块、中间槽和螺栓杆，所述斜面块设置于所述夹紧块下端，所述中间槽设置于所述夹紧块侧面，所述螺栓杆与所述夹紧块螺纹连接，所述斜面块穿插于所述滑动挤压槽内并与所述滚轮配合，所述螺栓杆置于所述转动孔内。

本发明的有益效果：本装置可以实时检测电机的各种运行状态，及时发现电机的故障避免造成设备损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机组装结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机组件连接的结构示意图；

图3为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中外壳体的剖面结构示意图；

图4为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中探测组件组装结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中部分探测组件的连接示意图；

图6为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中部分探测组件的剖面结构示意图；

图7为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中移动块和夹紧块的连接结构示意图；

图8为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中移动块的结构示意图；

图9为本发明提供的一种实施例所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机中移动块、夹持件和红外装置的连接结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～图3，本实施例提供了一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，包括电机组件100和探测组件200。

电机组件100包括外壳体101、底座102和电机本体103，底座102与外壳体101连接，电机本体103置于外壳体101内部。

电机本体103为现有技术中的盘式永磁同步电机，区别在于在本发明中电机本体103指的是盘式永磁同步电机除去壳体的部分。

探测组件200，探测组件200与电机本体103连接。

外壳体101包括壳体槽101a、轴孔101b和螺栓孔101c，壳体槽101a和螺栓孔101c设置于外壳体101侧面、轴孔101b设置于另一侧面，轴孔101b与壳体槽101a相通，电机本体103置于壳体槽101a内，螺栓孔101c等距离设置有多个。

底座102上端设置有封闭盘102a，封闭盘102a与壳体槽101a卡合。

安装时，将电机本体103置于壳体槽101a内，电机主轴从轴孔101b内伸出，封闭盘102a与壳体槽101a卡合，然后通过螺栓固定底座102和外壳体101即可。

外壳体101还包括进水孔101d、出水孔101e和水道101f，进水孔101d设置于外壳体101侧面，出水孔101e设置于外壳体101圆周面上，水道101f设置于外壳体101内部，进水孔101d和出水孔101e分别与水道101f相通。

水道101f为螺旋状分布在外壳体101内部。

进水孔101d和出水孔101e位于螺旋状水道101f的两端，这样水从进水孔101d进入到从出水孔101e流出，可以流经整个螺旋状水道101f。

外壳体101上还设置有接线盒101g，接线盒101g内设置有温度检测模块、转速检测模块、电流检测模块和故障报警模块，这样便于整体的电机接线。

水道101f内设置有温度传感器，温度传感器与温度检测模块连接。

使用时，根据温度检测模块、转速检测模块和电流检测模块，获取电机的温度、转速和电流，当发现异常时通过故障报警模块进行报警。

进水孔101d与小型水泵连接，小型水泵与水箱连接，出水孔101e与水箱连接，从而实现一个闭合的水路循环。

当温度检测模块检测到电机温度过高时，对应的加大小型水泵的输出功率和转速提高水循环的速度，加快换热。

实施例2

参照图4～图7，为本发明的第二个实施例，基于上一个实施例，本实施例提供了一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的实施方式。

探测组件200，固定安装于电机本体103侧面，探测组件200包括固定盘201、移动块202、夹紧块203、夹紧件204和红外装置205，固定盘201与电机本体103侧面固定连接，移动块202与固定盘201滑动连接，夹紧件204与夹紧块203滑动配合，夹紧件204与移动块202连接，红外装置205与夹紧件204连接。

移动块202、夹紧块203、夹紧件204和红外装置205设置有多组。

固定盘201包括主轴孔201a、环形槽201b和环形卡齿201c，主轴孔201a和环形槽201b设置于固定盘201上端，环形卡齿201c设置于环形槽201b内壁上，主轴孔201a自上而下贯穿固定盘201，移动块202置于环形槽201b内，固定盘201安装在电机本体103侧面时，电机主轴从主轴孔201a内伸出。

环形槽201b设置有两个如图所示，这样便于安装红外装置205。

移动块202包括滑动限位槽202a、弹簧卡齿块202b、滑动挤压槽202c和转动孔202d，滑动限位槽202a设置于移动块202圆周面上，弹簧卡齿块202b设置于滑动限位槽202a内，滑动挤压槽202c和转动孔202d设置于移动块202上端，滑动挤压槽202c与滑动限位槽202a相通。

弹簧卡齿块202b上的弹簧与滑动限位槽202a内部固定连接，动挤压槽202c沿移动块202中心线对称设置有两个。正常情况下弹簧卡齿块202b从滑动限位槽202a内伸出部位并不与环形卡齿201c接触到。

弹簧卡齿块202b侧面设置有滚轮202b-1，滚轮202b-1设置有多个，滚轮202b-1的位置与滑动挤压槽202c的槽口相对齐。

夹紧块203包括斜面块203a、中间槽203b和螺栓杆203c，斜面块203a设置于夹紧块203下端，中间槽203b设置于夹紧块203侧面，螺栓杆203c与夹紧块203螺纹连接，斜面块203a穿插于滑动挤压槽202c内并与滚轮202b-1配合，螺栓杆203c置于转动孔202d内。

螺栓杆203c沿夹紧块203中心线对称设置有两个，螺栓杆203c一端置于转动孔202d内、与转动孔202d是转动配合，当转动两个螺栓杆203c时，螺栓杆203c的位置不会发生改变，夹紧块203会发生上移或者下移。

使用时，将移动块202滑动到合适的位置，然后顺时针转动两个螺栓杆203c，夹紧块203在螺栓杆203c上发生下移，斜面块203a在滑动挤压槽202c内逐渐下移并挤压弹簧卡齿块202b上的滚轮202b-1，使弹簧卡齿块202b在滑动限位槽202a内发生一个向外的移动，当弹簧卡齿块202b与环形槽201b内的环形卡齿201c卡合时，此时停止转动两个螺栓杆203c即可，整个移动块202位置固定无法发生移动。

实施例3

参照图4～图9，为本发明的第三个实施例，基于上述两个实施例，本实施例提供了一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机的实施方式。

移动块202上端还设置有圆形柱202e，圆形柱202e上端设置有卡齿槽202e-1，卡齿槽202e-1内设置有支撑柱202e-2。

夹紧件204包括拉动柱204a和调节柱204b，拉动柱204a与调节柱204b连接。

拉动柱204a包括弧形卡合槽204a-1和弹簧柱204a-2，弧形卡合槽204a-1和弹簧柱204a-2设置于拉动柱204a下端，弹簧柱204a-2沿拉动柱204a中心线对称设置有两个。

调节柱204b包括弧形支撑盘204b-1和齿轮盘204b-2，弧形支撑盘204b-1设置于齿轮盘204b-2上端，齿轮盘204b-2置于卡齿槽202e-1内。

弧形支撑盘204b-1上设置有支撑槽孔204b-11，弹簧柱204a-2穿插于支撑槽孔204b-11内，弹簧柱204a-2下端的弹簧与支撑槽孔204b-11内壁固定连接。

齿轮盘204b-2下端设置有通孔204b-21，支撑柱202e-2穿插于通孔204b-21内。

正常情况下，拉动柱204a在弹簧柱204a-2的作用下与弧形支撑盘204b-1相互靠近且两者之间留有缝隙。

安装红外装置205时，提升拉动柱204a将红外装置205置于拉动柱204a和弧形支撑盘204b-1之间，然后松开拉动柱204a在弹簧的弹力作用下，拉动柱204a和弧形支撑盘204b-1对红外装置205夹持。

使用时，移动块202滑动到合适的位置，将红外装置205置于拉动柱204a和弧形支撑盘204b-1，然后根据主轴直径大小转动调节柱204b的角度和移动块202的位置，使红外装置205发出的红外线与主轴圆周面处于相切的状态但是红外线不与主轴接触，当位置选取好后将齿轮盘204b-2与卡齿槽202e-1完全卡合。

顺时针转动两个螺栓杆203c，夹紧块203在螺栓杆203c上发生下移，斜面块203a在滑动挤压槽202c内逐渐下移并挤压弹簧卡齿块202b上的滚轮202b-1，使弹簧卡齿块202b在滑动限位槽202a内发生一个向外的移动，当弹簧卡齿块202b与环形槽201b内的环形卡齿201c卡合时，整个移动块202位置固定无法发生移动，需要说明的是，此时斜面块203a只是部分插入滑动挤压槽202c内，如果继续转动两个螺栓杆203c，斜面块203a会继续在滑动挤压槽202c内发生下移但是将不在挤压弹簧卡齿块202b，无法使弹簧卡齿块202b发生移动。

这么设置的目的是先固定移动块202，然后此时继续转动两个螺栓杆203c到一定位置后，位于中间槽203b内的夹紧件204将会被夹紧块203挤压，实现拉动柱204a、红外装置205和调节柱204b三者之间的完全固定，并且这样位于拉动柱204a和调节柱204b之间的红外装置205可以选取不同规格的型号，避免红外装置205尺寸过大无法安装，增加红外装置205的可选性。

全部安装完成后通过外壳体101将整个探测组件200进行包裹只留出一个主轴在外面即可。

对应的按照上述方式安装红外装置205的发射装置和接收装置，安装完成后在主轴上安装凸块并固定，位置位于红外线的内侧并且不与红外线接触，这样当主轴发生径向或者轴向的偏移时，红外装置205发射的红外线将被遮挡，红外装置205与故障报警模块连接，当红外线被遮挡时故障报警模块将会发生提醒，达到及时预警的效果。

优选的，红外装置205也可以采用红外测距装置，因为红外装置205的位置是固定的，那么一旦主轴发生偏移那么测距的距离就会发生改动，工作人员就可以发现主轴出现偏移。

本发明通过探测组件200可以持续有效的对主轴进行偏移监测，发明问题及时预警提醒进行处理，避免造成设备损坏。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值例如，温度、压力等、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，其特征在于：包括，

电机组件（100），包括外壳体（101）、底座（102）和电机本体（103），所述底座（102）与所述外壳体（101）连接，所述电机本体（103）置于所述外壳体（101）内部；

探测组件（200），所述探测组件（200）与所述电机本体（103）连接；

所述外壳体（101）包括壳体槽（101a）、轴孔（101b）和螺栓孔（101c），所述壳体槽（101a）和所述螺栓孔（101c）设置于所述外壳体（101）侧面、所述轴孔（101b）设置于另一侧面，所述轴孔（101b）与所述壳体槽（101a）相通，所述电机本体（103）置于所述壳体槽（101a）内；

所述底座（102）上端设置有封闭盘（102a），所述封闭盘（102a）与所述壳体槽（101a）卡合；

所述外壳体（101）还包括进水孔（101d）、出水孔（101e）和水道（101f），所述进水孔（101d）设置于所述外壳体（101）侧面，所述出水孔（101e）设置于所述外壳体（101）圆周面上，所述水道（101f）设置于所述外壳体（101）内部，所述进水孔（101d）和所述出水孔（101e）分别与所述水道（101f）相通；

所述水道（101f）为螺旋状分布在所述外壳体（101）内部；

所述外壳体（101）上还设置有接线盒（101g），所述接线盒（101g）内设置有温度检测模块、转速检测模块、电流检测模块和故障报警模块；

所述水道（101f）内设置有温度传感器，温度传感器与温度检测模块连接；

所述探测组件（200）包括固定盘（201）、移动块（202）、夹紧块（203）、夹持件（204）和红外装置（205），所述固定盘（201）与所述电机本体（103）侧面固定连接，所述移动块（202）与所述固定盘（201）滑动连接，所述夹持件（204）与所述夹紧块（203）滑动配合，所述夹持件（204）与所述移动块（202）连接，所述红外装置（205）与所述夹持件（204）连接；

所述固定盘（201）包括主轴孔（201a）、环形槽（201b）和环形卡齿（201c），所述主轴孔（201a）和所述环形槽（201b）设置于所述固定盘（201）上端，所述环形卡齿（201c）设置于所述环形槽（201b）内壁上，所述主轴孔（201a）自上而下贯穿所述固定盘（201），所述移动块（202）置于所述环形槽（201b）内。

2.根据权利要求1所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，其特征在于：所述移动块（202）包括滑动限位槽（202a）、弹簧卡齿块（202b）、滑动挤压槽（202c）和转动孔（202d），所述滑动限位槽（202a）设置于所述移动块（202）圆周面上，所述弹簧卡齿块（202b）设置于所述滑动限位槽（202a）内，所述滑动挤压槽（202c）和所述转动孔（202d）设置于所述移动块（202）上端，所述滑动挤压槽（202c）与所述滑动限位槽（202a）相通；

所述弹簧卡齿块（202b）侧面设置有滚轮（202b-1），所述滚轮（202b-1）设置有多个。

3.根据权利要求2所述的具有状态检测功能的盘式永磁同步电机，其特征在于：所述夹紧块（203）包括斜面块（203a）、中间槽（203b）和螺栓杆（203c），所述斜面块（203a）设置于所述夹紧块（203）下端，所述中间槽（203b）设置于所述夹紧块（203）侧面，所述螺栓杆（203c）与所述夹紧块（203）螺纹连接，所述斜面块（203a）穿插于所述滑动挤压槽（202c）内并与所述滚轮（202b-1）配合，所述螺栓杆（203c）置于所述转动孔（202d）内。