CN209134239U - 一种测量电机转子温度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种测量电机转子温度的装置，所述装置包括至少一温度传感器，固定在电机转子的磁钢和减重孔表面，用于采集电机转子的温度；联轴器，设置在电机端盖外侧，其一端与电机轴连接固定；滑环，安装在联轴器另一端，所述滑环包括与电机转子同步运动的滑环转子和处于静止状态的滑环定子；第一信号线，其一端与至少一温度传感器连接，另一端依次经过设置在电机平衡端板的开孔、设置在电机轴轴肩的通孔和电机轴的轴内空间与滑环转子固定连接；第二信号线，其一端与滑环定子固定连接，另一端与信号处理器固定连接；所述信号处理器设置在电机外部。通过本实用新型，解决了现有的高速转子内部温度测量准确性存在较大误差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种测量电机转子温度的装置。
背景技术
新能源汽车的永磁同步电机具有功率密度高、输出电压变化范围大、过载能力强、运行效率高等特点。电机温度的准确测量成为平衡电机性能与安全的关键因素，而高转速转子温度的测量一直是一个难点。目前比较常见的方法是在定子上安装测量仪器测量转子表面的温度或测量转轴的温度，从而估算转子内的温度，但是该测量方法的准确性存在较大误差。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种测量电机转子温度的装置，以解决现有的高速转子温度测量准确性存在较大误差的问题。
本实用新型提供的一种测量电机转子温度的装置，所述装置包括：
至少一温度传感器，固定在电机转子的磁钢和减重孔表面，用于采集电机转子的温度；
联轴器，设置在电机端盖外侧，其一端与电机轴连接固定；
滑环，安装在所述联轴器另一端，所述滑环包括与电机转子同步运动的滑环转子和处于静止状态的滑环定子；
第一信号线，其一端与所述至少一温度传感器连接，另一端依次经过设置在电机平衡端板的开孔、设置在电机轴轴肩的通孔和电机轴的轴内空间与所述滑环转子固定连接；
第二信号线，其一端与所述滑环定子固定连接，另一端与信号处理器固定连接；
所述信号处理器设置在电机外部。
进一步地，所述装置还包括滑环支架，所述滑环支架设置在电机端盖外侧，其通过螺栓固定在所述电机端盖上，所述滑环通过螺栓固定在所述滑环支架上。
进一步地，所述磁钢的表面及其外侧整个通孔、减重孔表面均设置有胶水，所述至少一温度传感器通过胶水固化粘接在磁钢和减重孔表面。
进一步地，所述第一信号线与设置在所述滑环转子上的滑环信号线通过焊接固定，所述第二信号线与设置在所述滑环定子上的滑环信号线通过焊接固定。
进一步地，设置在电机平衡端板的开孔、设置在电机轴轴肩的通孔和电机轴的轴内空间均填充有胶水，所述第一信号线通过胶水固化与其固定连接。
进一步地，所述电机平衡端板和电机端盖上均设置有电机轴孔，所述电机轴依次穿过电机平衡端板和电机端盖的电机轴孔，与所述联轴器固定连接。
进一步地，所述设置在电机平衡端板的开孔围绕电机平衡端板的电机轴孔布置。
进一步地，设置在电机平衡端板的开孔和设置在电机轴轴肩的通孔均采用导圆角结构。
进一步地，所述滑环为阶梯轴结构，所述滑环定子和滑环转子的半径不同。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
通过本实用新型，可以在电机转子内部多点设置温度传感器，将传感器连接到滑环转子，因为电机转子和滑环转子同步运转，两者之间连接信号线不会受到影响，利用滑环动转静的特性，连接滑环定子和信号处理器，信号处理器获得温度传感器探测的温度，解决了现有的高速电机转子内部温度测量准确性存在较大误差的问题；基于现有电机装配关系，电机改造方便，具有普遍适用性；能够简单直接测量高转速下永磁同步电机转子内部温度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的电机结构图。
图2是本实用新型实施例提供的测量电机转子温度的装置结构图。
具体实施方式
本专利核心内容为利用滑环动转静的功能，将传感器设置在电机转子内部且连接信号线到滑环转子，从滑环定子连接到信号处理器，以下结合附图和实施例对该利用温度传感器测量电机转子温度的装置具体实施方式做进一步说明。
下面将详细描述本实用新型提供的一种测量电机转子温度的装置实施例。
如图1所示，本实用新型实施例中，电机包括电机转子11、电机平衡端板12、电机端盖13、电机轴14、联轴器15、滑环16和滑环支架17，其中：
所述电机转子11为圆柱形结构，在所述电机转子11右侧设置了电机平衡端板12，所述电机平衡端板12为圆形平板结构，在所述电机平衡端板12右侧设置了电机端盖13，所述电机端盖13为圆形平板结构，其表面有凹槽，在现有技术下电机轴14一般仅穿过电机转子11和电机平衡端板12，电机轴14通过电机平衡端板12的电机轴孔，位于电机端盖13内侧，在本实用新型实施例中，为了将电机轴 14延长至电机端盖13外侧，在电机端盖13上同样设置了电机轴孔，所述电机轴14依次穿过电机平衡端板和电机端盖的电机轴孔；
需要说明的是，这里电机端盖13内侧是电机端盖朝向电机转子 11的方向，电机端盖13外侧是从电机端盖13远离电机转子11的方向。
联轴器15设置在电机端盖13外侧，其一端与电机轴14连接固定，其另一端安装滑环16，滑环16包括与电机转子11同步运动的滑环转子和处于静止状态的滑环定子；
为了保证滑环的稳定，在电机端盖13外侧设置有滑环支架17，滑环支架17通过螺栓固定在电机端盖13上，滑环16通过螺栓固定在滑环支架17上。
需要说明的是，在电机转子11内部设置有磁钢和减重孔；进一步需要说明的是，本实用新型实施例中的电机经过了改造，在电机端盖13上开设了电机轴孔，并且启用了加长的电机轴14，使得电机轴 14一端延伸至电机端盖13外侧，在电机端盖13外侧电机轴14通过联轴器15安装了滑环16，该滑环16用于实现动静转换的功能，并且通过滑环支架17来固定该滑环16，上述联轴器15、滑环16和滑环支架17既可以认为是本实用新型实施例提供的电机组成部分，也可以认为是测量电机转子温度的装置的组成部分。
本实用新型实施例提供了测量电机转子温度的装置，所述装置包括联轴器15、滑环16、滑环支架17、至少一温度传感器18、第一信号线19、第二信号线20和信号处理器21，其中：
所述至少一温度传感器18固定在电机转子11的磁钢和减重孔表面，所述至少一温度传感器用于采集电子转子的温度；
所述联轴器15，设置在电机端盖13外侧，其一端与电机轴14 连接固定；
滑环16，安装在所述联轴器15另一端，所述滑环16包括与电机转子11同步运动的滑环转子和处于静止状态的滑环定子；在滑环转子和滑环定子上均布置有滑环信号线，滑环转子和滑环定子半径不一样，滑环16为阶梯轴结构；
第一信号线19，其一端与所述至少一温度传感器18连接，另一端依次经过设置在电机平衡端板的开孔、设置在电机轴轴肩的通孔和电机轴的轴内空间与所述滑环转子固定连接；
第二信号线20，其一端与所述滑环定子固定连接，另一端与信号处理器21固定连接；
所述信号处理器21设置在电机外部。
需要说明的是，为了保证滑环稳定地运行，滑环16通过螺栓固定在滑环支架17上，滑环支架17设置在电机端盖13外侧，通过螺栓固定在电机端盖13上。
具体地，为了将上述至少一温度传感器18固定在电机转子11的磁钢和减重孔表面，所述磁钢的表面及其外侧整个通孔、减重孔表面均设置有胶水，所述至少一温度传感器18通过胶水固化粘接在磁钢和减重孔表面，防止温度传感器在高速时脱落和信号线因晃动被刮断，需要说明的是，可以多点设置多个温度传感器，上述多个温度传感器都需要通过胶水固化粘接在磁钢和减重孔表面。
具体地，第一信号线19与设置在滑环转子上的滑环信号线通过焊接固定，所述第二信号线20与设置在所述滑环定子上的滑环信号线通过焊接固定。
需要说明的是，设置在电机平衡端板12的开孔、设置在电机轴 14轴肩的通孔以及电机轴的轴内空间均填充有胶水，上述第一信号线19通过胶水与设置在电机平衡端板12的开孔、设置在电机轴14 轴肩的通孔以及电机轴固定连接，设置在电机平衡端板12的开孔和设置在电机轴14轴肩的通孔都需要采用导圆角结构，是为了防止开孔和通孔将第一信号线19挂断；设置在电机平衡端板12的开孔围绕电机平衡端板12的电机轴孔布置，电机平衡端板的开孔用于第一信号线19通过，对于多个温度传感器的情况下可以开设多个开孔，而且走线距离近，电机平衡端板12随电机一起转动，可以保证第一信号线19安全。
还需要说明的是，因为第一信号线19一端连接的温度传感器设置在电机转子11内的磁钢和减重孔表面，以预定的速度进行旋转，而第一信号线另一端与滑环转子连接，而滑环转子和电机转子11以相同的速度旋转，因此第一信号线19不会有被扯断的风险；第二信号线20由于与滑环定子相连接，滑环已经将滑环转子的动转化为了滑环定子的静，因此第二信号线20不会受到电机线圈转动产生的影响，而妥妥地与信号处理器21连接，将至少一温度传感器18的获取的温度信息传给信号处理器21。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
通过本实用新型，可以在电机转子内部多点设置温度传感器，将传感器连接到滑环转子，因为电机转子和滑环转子同步运转，两者之间连接信号线不会受到影响，利用滑环动转静的特性，连接滑环定子和信号处理器，信号处理器获得温度传感器探测的温度，解决了现有的高速电机转子内部温度测量准确性存在较大误差的问题；基于现有电机装配关系，电机改造方便，具有普遍适用性；能够简单直接测量高转速下永磁同步电机转子内部温度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种测量电机转子温度的装置，其特征在于，所述装置包括：
至少一温度传感器(18)，固定在电机转子(11)的磁钢和减重孔表面，用于采集电机转子(11)的温度；
联轴器(15)，设置在电机端盖(13)外侧，其一端与电机轴(14)连接固定；
滑环(16)，安装在所述联轴器(15)另一端，所述滑环(16)包括与电机转子同步运动的滑环转子和处于静止状态的滑环定子；
第一信号线(19)，其一端与所述至少一温度传感器(18)连接，另一端依次经过设置在电机平衡端板(12)的开孔、设置在电机轴(14)轴肩的通孔和电机轴(14)的轴内空间与所述滑环转子固定连接；
第二信号线(20)，其一端与所述滑环定子固定连接，另一端与信号处理器(21)固定连接；
所述信号处理器(21)设置在电机外部。
2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括滑环支架(17)，所述滑环支架(17)设置在电机端盖(13)外侧，其通过螺栓固定在所述电机端盖(13)上，所述滑环(16)通过螺栓固定在所述滑环支架(17)上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁钢的表面及其外侧整个通孔、减重孔表面均设置有胶水，所述至少一温度传感器(18)通过胶水固化粘接在磁钢和减重孔表面。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号线(19)与设置在所述滑环转子上的滑环信号线通过焊接固定。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二信号线(20)与设置在所述滑环定子上的滑环信号线通过焊接固定。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，设置在电机平衡端板(12)的开孔、设置在电机轴(14)轴肩的通孔和电机轴(14)的轴内空间均填充有胶水，所述第一信号线通过胶水固化与其固定连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机平衡端板(12)和电机端盖(13)上均设置有电机轴孔，所述电机轴(14)依次穿过电机平衡端板(12)和电机端盖(13)的电机轴孔，与所述联轴器(15)固定连接。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述设置在电机平衡端板(12)的开孔围绕电机平衡端板(12)的电机轴孔布置。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，设置在电机平衡端板(12)的开孔和设置在电机轴(14)轴肩的通孔均采用导圆角结构。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑环(16)为阶梯轴结构，所述滑环定子和滑环转子的半径不同。
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