CN207994844U - 大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿井提升机，特别是一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置。包括置于电机主轴上的定子支架，置于定子支架上的定子，外转子由转子机壳和永磁磁极构成，转子机壳套装在定子上，永磁磁极安装在转子机壳的内壁，转子机壳两端安装端板，永磁磁极的端部安装传感器，传感器与屏蔽信号线的一端连接，屏蔽信号线的另一端穿过端板与采样监控器连接，采样监控器安装在端板的外侧；采样监控器包括微处理单元和无线发送单元，无线发送单元与控制室内的无线接收单元匹配。本实用新型有效解决大型同步电机永磁转子测温难的问题，无线测温传输不受磁场干扰，微处理单元芯片工作环境温度良好。

Description

大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置

技术领域

本实用新型涉及矿井提升机，特别是一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置。

背景技术

自从世界上第一台内装式提升机的研制成功,提升机得到了逐步的发展完善，在矿山提升机领域领域得到了较好的应用，它是将提升机滚筒与同步电动机外转子设计加工制造在一起，它是一台机电一体化设备，结构简单，占地面积小，具有常规提升机无法比拟的优越性，该设备是提升机发展的方向。

我国的加工制造业经历了30多年的高速发展，很多领域已经跻身于世界前列，从技术、装备、加工能力上已完全具备制造大型装备的水平，而且自动化信息化技术及物联网技术也都融入其中，制造采矿大型设备也完全具备条件，而监控技术也应保持同步。

相比传统的提升机，内装式永磁同步电机驱动系统无论在机械结构还是电气特性方面都是目前最新的技术，特别适用于大功率和卷简直径大的提升机。但是，该系统也存在一些缺点，大型内装式提升机滚筒(永磁转子)温度工况一直为监控盲区，永磁体发生不可逆退磁故障前无有效的实时监控措施。

申请号为CN 105651415 A的实用新型专利申请，属于水电站发电机领域，该专利所述传感器布置在转子线圈上，温度采集模块和无线发送单元均布置在转子上，温度仪布置在发电机机架上，处于电机架上，交变磁场强，环境温度高。这种方式带来的问题，是温度采集模块和无线发送单元靠近转子强交变磁场区域，模块运算和无线发射信号易受磁场干扰，同时电机壳体温度较高，电子元器件易受高温环境影响，工作环境恶劣，系统可靠性差。此实用新型专利申请所述的后处理模块及接收显示单元是一种短距离传输，由无线发送至无线接收单元将信号直接发送显示单元，(1)没有实现双向MCU芯片数字通讯。(2)不能根据设备运行(开停、负荷大小等)工况实现智能化处理。(3)没有智能休眠降低旋转端AP功耗及散热问题。(4)没有对传感器实现软件智能采集。(5)此实用新型专利申请所述的无线传输采用蓝牙不能解决远距离传输，工业现场应用受限，(6)此实用新型专利申请所述的无线传输采用wifi传输功耗较大，发射电池容量受限，现场维护困难。(7)高频传输工业现场遮挡，应用受限。(8)没有抗干扰措施。(9)系统复杂、故障率高维护量大，实现困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，无线测温传输不受磁场干扰，微处理单元芯片工作环境温度良好。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，包括置于电机主轴上的定子支架，置于定子支架上的定子，外转子由转子机壳和永磁磁极构成，转子机壳套装在定子上，永磁磁极安装在转子机壳的内壁，转子机壳两端安装端板，永磁磁极的端部安装传感器，传感器与屏蔽信号线的一端连接，屏蔽信号线的另一端穿过端板与采样监控器连接，采样监控器安装在端板的外侧；采样监控器包括微处理单元和无线发送单元，无线发送单元与控制室内的无线接收单元匹配。

采用上述技术的本实用新型，与现有技术相比，有益效果是：

通过外置式温度采样监控器、无线接收单元以及电气控制系统，有效解决大型同步电机永磁转子测温难的问题，无线测温传输不受磁场干扰，微处理单元芯片工作环境温度良好。防范因电机内部温度升高导致磁钢永久失磁事故的发生，通过监控永磁转子的温度变化趋势，分析提升电机的工作性能，分析电机磁场情况，可将软件预测间接判断永磁体是否有永久退磁现象。

进一步的，本实用新型的优化方案是：

传感器为分布式传感器，传感器沿永磁磁极作周向多处分布。

电气控制系统分别与无线接收单元、温度显示单元、报警控制单元和手机APP单元连接。

附图说明

图1是本实用新型实施例的安装示意图；

图2是局部放大安装示意图；

图3是本实用新型实施例的结构框图；

图4是采样监控器示意图；

图中：采样监控器1；永磁转子2；端板3；传感器屏蔽线4；传感器5；永磁磁极6；电池7；采样监控器外壳8；无线发送模块(MCU433)9；微处理单元(MCU)10；无线接收单元(MCU433)11；电气控制系统12；温度显示单元13；报警单元14；手机app单元15。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详述本实用新型。

参见图1、图2，一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，外转子永磁同步电动机由电机主轴、定子支架、定子、永磁转子2、端板3构成。永磁转子2由转子机壳和永磁磁极6构成，定子支架安装在电机主轴上，定子安装在定子支架上，转子机壳套装在定子上，永磁磁极6安装在转子机壳的内壁，转子机壳两端安装端板3。永磁磁极6的温度监控点安装传感器5，传感器5贴紧转子永磁磁极6，传感器5为分布式传感器，传感器沿永磁磁极作周向多处分布。传感器5与屏蔽信号线4的一端连接，端板3设有开孔，屏蔽信号线4的另一端穿过端板3的开孔与采样监控器1连接，采样监控器1安装在端板3的外侧。

采样监控器1(图3所示)由采样监控器外壳8、微处理单元10和无线发送模块(MCU433)9构成，无线发送模块(MCU433)9内为无线发送单元，微处理单元10和无线发送模块(MCU433)9布置于设有电路母板的采样监控器外壳8内，由电池7提供直流电源。采样监控器1的无线发送单元与控制室内的无线接收单元(MCU433)11匹配。微处理单元(MCU)10采集电阻信号转换为温度信号，微处理单元(MCU)10将温度信号通过无线传输模块(MCU433)9以无线方式传送至无线接收单元11。

控制室内的电气控制系统12(图4所示)分别与无线接收单元(MCU433)11、显示单元13、报警控制单元14和手机APP单元15连接。无线接收单元11将实时接收数据传送到电气控制系统12，电气控制系统12将实时温度数据发送温度显示单元13，同时与额定温度值进行比较，当实时温度数据高于温度设定值时，电气控制系统控制报警单元14发出警报。无线接收单元11可以在提升机控制室内固定设置，也可以移动布置。无线接收单元11移动布置时，增加温度显示单元和报警单元，随地实时查看测量温度。

本实施例的无线传输模块(MCU433)9和无线接收单元11具有以下特点：

(1)实现双向MCU芯片低频绕障能力强的数字通讯，有软件协议。

(2)能根据设备运行(开停、负荷大小等)有智能休眠降低旋转端AP功耗。

(3)工况实现智能化处理采样周期解决散热问题。

(4)具有对传感器实现软件智能采集自组网功能。

(5)此实用新型无线传输能解决远距离传输，工业现场应用不受限。

(6)此实用新型专利采用无线低功耗，解决发射电池容量受限，现场维护困难的问题。

(7)具有低频传输的穿透性功能，解决工业现场传输遮挡问题。

以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (3)

1.一种大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，包括置于电机主轴上的定子支架，置于定子支架上的定子，外转子由转子机壳和永磁磁极构成，转子机壳套装在定子上，永磁磁极安装在转子机壳的内壁，转子机壳两端安装端板，其特征在于：永磁磁极的端部安装传感器，传感器与屏蔽信号线的一端连接，屏蔽信号线的另一端穿过端板与采样监控器连接，采样监控器安装在端板的外侧；采样监控器包括微处理单元和无线发送单元，无线发送单元与控制室内的无线接收单元匹配。

2.根据权利要求1所述的大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，其特征在于：传感器为分布式传感器，传感器沿永磁磁极作周向多处分布。

3.根据权利要求1所述的大型外转子永磁同步电动机永磁转子无线温度监控装置，其特征在于：电气控制系统分别与无线接收单元、温度显示单元、报警控制单元和手机APP单元连接。