CN202710201U - 一种永磁电机永磁体温度在线检测装置 - Google Patents

一种永磁电机永磁体温度在线检测装置 Download PDF

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曾祥铭
李海燕
匡鹏
文兰平
李洁
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Abstract

本实用新型公开了一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，包括电机转子及随转子一起旋转的永磁体、温度传感器及其引接线、无线发射装置、无线接收装置和计算机监控单元；温度传感器贴置在永磁体表面，温度传感器接引接线，该引接线与无线发射装置连接；所述无线发射装置安装在电机端盖外非驱动端的转轴上；所述无线接收装置装在监控箱内，放置在有效接收距离范围内，无线发射装置与无线接收装置分别与无线通讯模块连接，计算机监控单元与无线通讯模块连接。本实用新型实现永磁电机永磁体温度的在线实时监控，提高了电机运行的可靠性。适合大功率永磁电机永磁体温度状况的在线检测，尤其是舰船推进永磁电机。

Description

一种永磁电机永磁体温度在线检测装置
技术领域
本实用新型属于一种温度监控装置，具体涉及一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，适用于大功率永磁电机永磁体温度状况的在线检测，尤其是舰船推进永磁电机。
背景技术
安装在大功率永磁电机转子上的永磁体随转子一起旋转，永磁体的温度状态是关注的焦点问题，因此大功率永磁电机永磁体温度的在线检测是一项关键技术。现有永磁电机永磁体温度检测装置通常采用温度传感器、滑环、碳刷、连接线与智能温度巡检仪组成，也有采用检测永磁体附近空气温度的方法间接监控永磁体的温度。因此，传统的方法应设置滑环与碳刷并采用有线连接的方式进行温度检测，由于碳刷与滑环摩擦后会产生碳粉，这些碳粉会散布到电机的绕组上，使得大功率永磁电机运行的可靠性下降，而且碳刷需要定期进行更换。检测永磁体附近空气温度的方法是一种间接监控方法，不能直接监控永磁体的温度状况。所以，取消滑环与碳刷，实现永磁体温度的在线实时监控，提高电机运行的可靠性，是研制一种永磁电机永磁体温度在线检测装置的关键。
发明内容
本实用新型目的在于，克服现有的应设置滑环与碳刷采用的间接监控永磁体附近空气温度方法，提供一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，可直接监控永磁体的温度状况，有效避免由于碳刷与滑环摩擦后产生的碳粉散布到电机绕组上，提高大功率永磁电机运行的可靠性。
本实用新型采用的技术方案是：一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，包括电机转子及随转子一起旋转的永磁体、温度传感器及其引接线、无线发射装置、无线接收装置和计算机监控单元；温度传感器贴置在永磁体表面，温度传感器接引接线，该引接线与无线发射装置连接；所述无线发射装置安装在电机端盖外非驱动端的转轴上；所述无线接收装置装在监控箱内，放置在有效接收距离范围内，无线发射装置与无线接收装置分别与无线通讯模块连接，计算机监控单元与无线通讯模块连接。
所述无线发射装置为2个，或3个以上，用螺钉固定在电机端盖外非驱动端的转轴上。
所述引接线通过永磁磁极端部、沿转子支架、穿过转轴引到端盖外，并与无线发射装置连接。
所述温度传感器其引接线标称截面为0.15                                               
Figure 2012204100293100002DEST_PATH_IMAGE002
-0.25
Figure 342037DEST_PATH_IMAGE002
。
所述无线发射装置由DC/DC电源变换、电池、温度检测电路和无线通讯模块构成，无线接收装置由DC/DC电源变换和无线通讯模块构成，并由监控箱内置电源供电。
所述计算机监控单元主要由温度检测系统、串口通讯模块、永磁体温度数据处理模块、永磁体温度数据显示并保存模块和温度过温报警模块组成。
本实用新型还有进一步采取的技术方案:
所述温度检测电路采用恒流源激励、信号放大与低通滤波、四线制测端电压方式获取温度传感器的阻值，温度传感器标定曲线对应显示温度。
所述计算机监控单元采用RS485网络，通过无线通讯模块发送已检测的二进制代码温度数据，由永磁体温度数据处理模块处理，并将温度数据实时显示并保存在计算机的硬盘上，设置温度过温报警并发出报警声。
本实用新型采用上述技术方案，因此具有如下优点：
1、由于本实用新型采用了无线方式进行永磁体温度的在线检测，采用温度传感器紧贴在永磁体表面，其引接线通过永磁磁极端部、沿转子支架、穿过转轴引到端盖外，并与无线发射装置连接，通过无线发射装置安装在电机端盖外非驱动端的转轴上，无线接收装置装在监控箱内，放置在有效接收距离范围内，无线发射装置与无线接收装置分别与无线通讯模块连接，实现了数据无线通讯，并通过计算机实时监控永磁体的温度状况。
2、由于本实用新型改进了现有的应设置滑环与碳刷采用的间接监控永磁体附近空气温度方法，取消了滑环与碳刷，避免了由于碳刷与滑环摩擦后会产生碳粉，这些碳粉会散布到电机的绕组上，而且碳刷需要定期进行更换，从而提高了电机运行的可靠性。
3、由于本实用新型通过计算机监控单元的温度检测系统、串口通讯模块、永磁体温度数据处理模块、永磁体温度数据显示并保存模块、温度过温报警模块等部分组成，计算机监控单元实现数据的处理、显示、保存等功能，特别适合于大功率永磁电机永磁体温度状况的在线检测，尤其是舰船推进永磁电机。
附图说明
图1为本实用新型在大功率永磁电机转子的主剖视图；
图2为本实用新型的系统框图。
电机转子1、永磁体2、温度传感器3、温度传感器的引接线3-1、螺钉4、无线发射装置5、无线接收装置6、计算机监控单元7、电池8、监控箱9、无线通讯模块10、温度检测电路11、电源变换12、监控箱内的置电源13、 RS485网络14、永磁磁极端部15、转子支架16、转轴17、端盖18。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-2所示，本实用新型提供的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，包括电机转子1及随转子1一起旋转的永磁体2、温度传感器3及其引接线3-1、无线发射装置5、无线接收装置6和计算机监控单元7，其特征在于：温度传感器3贴置在永磁体2表面，温度传感器3接引接线3-1，该引接线3-1与无线发射装置5连接；所述无线发射装置5安装在电机端盖18外非驱动端的转轴17上；所述无线接收装置6装在监控箱9内，放置在有效接收距离范围内，无线发射装置5与无线接收装置6分别与无线通讯模块10连接，计算机监控单元7与无线通讯模块10连接。所述无线发射装置5为2个，或3个以上，用螺钉4固定在电机端盖18外非驱动端的转轴17上。所述引接线3-1通过永磁磁极端部15，沿转子支架16穿过转轴17引到端盖18外，并与无线发射装置5连接。所述温度传感器3用铂热电阻和/或铜热电阻，其引接线3-1标称截面为0.15
Figure 790336DEST_PATH_IMAGE002
-0.25
Figure 570073DEST_PATH_IMAGE002
，材料为FQ-2、FPFQ-2、聚四氟乙烯绝缘轻型屏蔽电线电缆，镀银铜线芯。所述无线发射装置5由DC/DC电源变换12、电池8、温度检测电路11和无线通讯模块10构成，无线接收装置6由DC/DC电源变换12和无线通讯模块10构成，并由监控箱9内置电源13供电。所述计算机监控单元7主要由温度检测系统、串口通讯模块、永磁体温度数据处理模块、永磁体温度数据显示并保存模块和温度过温报警模块组成。温度检测系统由温度传感器1和温度检测电路11组成。采用RS485网络14，通过无线通讯模块10发送已检测的二进制代码温度数据，由永磁体温度数据处理模块通过一定的算法处理得到十进制的实际数据，再由永磁体温度数据显示并保存模块把处理好后的温度数据实时显示并保存在计算机的硬盘上，设置温度过温报警保护模块，监控程序运行平台为LabVIEW。
温度检测电路11采用恒流源激励、信号放大与低通滤波、四线制测端电压方式获取温度传感器3的阻值，温度传感器3标定曲线对应显示温度。计算机监控单元7采用RS485网络，通过无线通讯模块10发送已检测的二进制代码温度数据，由永磁体温度数据处理模块处理，并将温度数据实时显示并保存在计算机的硬盘上，设置温度过温报警并发出报警声。
本实用新型权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，包括电机转子（1）及随转子（1）一起旋转的永磁体（2）、温度传感器（3）及其引接线（3-1）、无线发射装置（5）、无线接收装置（6）和计算机监控单元（7），其特征在于：温度传感器（3）贴置在永磁体（2）表面，温度传感器（3）接引接线（3-1），该引接线（3-1）与无线发射装置（5）连接；
所述无线发射装置（5）安装在电机端盖（18）外非驱动端的转轴(17)上；
所述无线接收装置（6）装在监控箱（9）内，放置在有效接收距离范围内，无线发射装置（5）与无线接收装置（6）分别与无线通讯模块（10）连接，计算机监控单元（7）与无线通讯模块（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，其特征在于：所述无线发射装置（5）为2个，或3个以上，用螺钉（4）固定在电机端盖（18）外非驱动端的转轴（17）上。
3.根据权利要求1所述的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，其特征在于：所述引接线（3-1）通过永磁磁极端部（15），沿转子支架（16）穿过转轴（17）引到端盖（18）外，并与无线发射装置（5）连接。
4.根据权利要求1所述的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，其特征在于：所述温度传感器（3）其引接线（3-1）标称截面为0.15                                               -0.25
Figure 418377DEST_PATH_IMAGE002
。
5.根据权利要求1所述的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，其特征在于：所述无线发射装置（5）由DC/DC电源变换（12）、电池（8）、温度检测电路（11）和无线通讯模块（10）构成，无线接收装置（6）由DC/DC电源变换(12)和无线通讯模块(10)构成，并由监控箱（9）内置电源(13)供电。
6.根据权利要求1所述的一种永磁电机永磁体温度在线检测装置，其特征在于：所述计算机监控单元（7）主要由温度检测系统、串口通讯模块、永磁体温度数据处理模块、永磁体温度数据显示并保存模块和温度过温报警模块组成。
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