CN209589288U - 一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，所述装置包括：软性线路板FPC、多个铂热电阻、连接器、多路模拟开关和主控芯片；多个铂热电阻均匀分布在FPC上，多个铂热电阻、连接器、差分放大电路、滤波电路、多路模拟开关、AD转换电路和主控芯片依次顺序连接；多个铂热电阻用于检测永磁体表面不同分布点温度；多路模拟开关，用于根据所述主控芯片输出的控制指令选择控制所述多个铂热电阻对应电路的导通或断开，进而将所述不同分布点温度经过AD转换电路进行转换后发送至所述主控芯片。本实用新型实现永磁体表面多点温度在线检测。

Description

一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置

技术领域

本实用新型涉及多点温度在线检测领域，特别是涉及一种永磁同步电机永磁体表面温度在线检测。

背景技术

由于钕铁硼永磁体本身的温度特性，永磁同步电机在正常工作时会导致永磁体的温升，加之电枢反应，在永磁电机运行中有可能造成永磁体的不可逆退磁。对于高功率密度永磁电机来说，一旦电机在工作状态下产生不可逆的退磁，电机将会失去工作能力，因此掌握永磁电机永磁体在各种工况特别是极限运行工况时的在线温度较为重要。同时温度在线检测为批量电机进行温升实验验证设计能力具有重要的价值。

常用的温度检测设备为接触式温度传感器，在转子上开孔或槽以安装传感器或PCB板，但传感器或PCB板存在体积过大的问题，进而直接影响电机的电磁性能，因此布线受到开槽空间局限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，使用FPC 代替传统PCB板，FPC体积更小，进而减小开槽空间，有效减小开槽对电机电磁性能影响，另外，在FPC均匀布设多个铂热电阻，实现永磁体表面多点温度在线检测。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，所述装置包括：软性线路板FPC、多个铂热电阻、连接器、多路模拟开关和主控芯片；

所述多路模拟开关的路数与所述多个铂热电阻的数量相匹配；

所述FPC上均匀分布所述多个铂热电阻，并在所述FPC一端设置连接器；

在铁芯上，沿铁芯与永磁体接触的位置开设凹槽，将所述FPC安装于所述凹槽中，使得所述多个铂热电阻表面贴于所述永磁体表面；

所述多个铂热电阻与所述连接器连接，用于检测永磁体表面不同分布点温度；

所述连接器与所述多路模拟开关连接，用于将所述不同分布点温度通过软排线传输至所述多路模拟开关；

所述多路模拟开关与所述主控芯片连接，用于根据所述主控芯片输出的控制指令选择控制所述多个铂热电阻对应电路的导通或断开，进而将所述不同分布点温度发送至所述主控芯片。

可选的，所述装置还包括：设置在所述连接器和所述多路模拟开关之间的差分放大电路和滤波电路；所述连接器、所述多路模拟开关和所述差分放大电路以及滤波电路依次顺序连接；所述差分放大电路用于对所述不同分布点温度进行差分放大；所述滤波电路用于对所述不同分布点温度进行滤波。

可选的，所述装置还包括：设置在所述多路模拟开关和所述主控芯片之间的AD转换电路；所述多路模拟开关和所述主控芯片通过所述AD转换电路进行连接；所述AD转换电路用于将所述不同分布点温度进行模数转换。

可选的，所述装置还包括：设置在所述AD转换电路和所述主控芯片之间的通讯电路；所述AD转换电路通过所述通讯电路与所述主控芯片连接，所述通讯电路为RS485通讯电路或RS232通讯电路或GPRS通讯电路。

可选的，所述装置还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述主控芯片和上位机连接，用于将不同分布点温度传输至上位机进行存储并显示；还用于将通过所述上位机输入的控制指令输送至所述主控芯片。

可选的，所述装置还包括供电电源，所述供电电源为所述多个铂热电阻、所述连接器、所述多路模拟开关和所述主控芯片进行供电。

可选的，所述上位机与所述供电电源连接，用于控制所述供电电源的导通或断开。

可选的所述多个铂热电阻与所述连接器连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型使用FPC代替传统PCB板，FPC体积更小，进而减小开槽空间；将多个铂热电阻均匀分布在FPC上，实现永磁体表面多点温度在线检测。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例永磁同步电机永磁体表面温度检测装置结构框图；

图2为本实用新型实施例FPC、铂热电阻和连接器结构排布示意图；

图3为本实用新型实施例铁芯开设凹槽与永磁体位置关系示意图；

图4为本实用新型实施例永磁同步电机永磁体表面温度检测装置具体结构框图；

其中，1、软性线路板FPC，2、多个铂热电阻，3、连接器，4、差分放大电路，5、滤波电路，6、多路模拟开关，7、AD转换电路，8、主控芯片，9、铁芯，10、凹槽，11、永磁体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，以实现永磁体表面多点温度在线检测，同时降低因安装传感器或PCB板而导致开孔大或开设凹槽大对电机电磁性能影响。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置置，所述装置包括：软性线路板1、多个铂热电阻2、连接器3、多路模拟开关6和主控芯片8，软性线路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)。

本实用新型中多路模拟开关6的路数与所述多个铂热电阻2的数量相匹配；所述FPC上均匀分布所述多个铂热电阻2，并在所述FPC一端设置连接器3；在铁芯9上，沿铁芯9与永磁体11接触的位置开设凹槽10，所述FPC 安装于所述凹槽10中，使得所述多个铂热电阻2的表面贴于所述永磁体11表面；所述多个铂热电阻2与所述连接器3连接，用于检测永磁体表面不同分布点温度；所述连接器3与所述多路模拟开关6连接，用于将所述不同分布点温度通过软排线传输至所述多路模拟开关6；所述多路模拟开关6与所述主控芯片8连接，用于根据所述主控芯片8输出的控制指令选择控制所述多个铂热电阻2对应电路的导通或断开，进而将所述不同分布点温度发送至所述主控芯片 8。

图1为本实用新型实施例永磁同步电机永磁体表面温度检测装置结构框图，图2为本实用新型实施例FPC、铂热电阻和连接器结构排布示意图，图3 为本实用新型实施例铁芯开设凹槽与永磁体位置关系示意图，如图1-图3所示，2-1～2-11为均匀分布在FPC上的11个铂热电阻PT100；11路模拟开关6 根据所述主控芯片8输出的控制指令选择控制11个铂热电阻2对应电路的导通或断开，进而将导通路对应的铂热电阻检测的永磁体表面不同分布点温度依次通过所述连接器3、11路模拟开关6发送至所述主控芯片8。本实用新型中以11个铂热电阻PT100以及11路模拟开关为例进行论述，但是并不局限于此。

本实用新型在铁芯9上，沿铁芯9与永磁体11接触的位置开设凹槽10，所述凹槽10的长度是略小于所述永磁体11的长度；将所述FPC安装于此凹槽10中，所述FPC上的所述11个铂热电阻贴于永磁体表面，用于永磁体11 表面多点温度在线检测。

图4为本实用新型实施例永磁同步电机永磁体表面温度检测装置具体结构框图，如图4所示，本实用新型所述永磁同步电机永磁体表面温度检测装置还包括：设置在所述连接器3和所述多路模拟开关6之间的差分放大电路4 和滤波电路5；所述连接器3、所述多路模拟开关6和所述差分放大电路4以及滤波电路5依次顺序连接；所述差分放大电路4用于对所述不同分布点温度进行差分放大；所述滤波电路5用于对所述不同分布点温度进行滤波。

作为一种实施方式，本实用新型所述永磁同步电机永磁体表面温度检测装置还包括：设置在所述多路模拟开关6和所述主控芯片8之间的AD转换电路7；所述多路模拟开关6和所述主控芯片8通过所述AD转换电路7进行连接；所述AD转换电路7用于将所述不同分布点温度进行模数转换。

作为一种实施方式，本实用新型所述永磁同步电机永磁体表面温度检测装置还包括：设置在所述AD转换电路7和所述主控芯片8之间的通讯电路；所述AD转换电路7通过所述通讯电路与所述主控芯片8连接，所述通讯电路为 RS485通讯电路或RS232通讯电路或GPRS通讯电路。

作为一种实施方式，本实用新型所述永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，所述装置还包括蓝牙模块(图中未画出)，所述蓝牙模块分别与所述主控芯片8和上位机连接，用于将不同分布点温度传输至上位机进行存储并显示；还用于将通过所述上位机输入的控制指令输送至所述主控芯片8。

作为一种实施方式，本实用新型所述永磁同步电机永磁体表面温度检测装置还包括供电电源(图中未画出)，所述供电电源为所述多个铂热电阻2、所述连接器3、所述多路模拟开关6和所述主控芯片8进行供电。所述上位机与所述供电电源连接，用于控制所述供电电源的导通或断开。

本实用新型中所述主控芯片8的型号为STM32F103RET6，所述连接器3 为软排线。

本实用新型所述多个铂热电阻2通过二线制方式与所述连接器3连接，节省布线空间，进而减小FPC的体积。

本实用新型设置蓝牙模块与传统WIFI模块相比，抗干扰性强，且功率更低，更加节能。

本实用新型将电场测量装置设计为FPC多点温度检测结构，实现了永磁体表面多点温度检测，同时所述FPC与PCB板相比体积更小，从而使开设的凹槽体积更小，以减小所述凹槽对电机电磁性能的影响；并且所述FPC具有很强的可挠性，可减小对转子的影响。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置包括：软性线路板FPC、多个铂热电阻、连接器、多路模拟开关和主控芯片；

所述多路模拟开关的路数与所述多个铂热电阻的数量相匹配；

所述FPC上均匀分布所述多个铂热电阻，并在所述FPC一端设置连接器；

在铁芯上，沿铁芯与永磁体接触的位置开设凹槽，将所述FPC安装于所述凹槽中，使得所述多个铂热电阻表面贴于所述永磁体表面；

所述多个铂热电阻与所述连接器连接，用于检测永磁体表面不同分布点温度；

所述连接器与所述多路模拟开关连接，用于将所述不同分布点温度通过软排线传输至所述多路模拟开关；

所述多路模拟开关与所述主控芯片连接，用于根据所述主控芯片输出的控制指令选择控制所述多个铂热电阻对应电路的导通或断开，进而将所述不同分布点温度发送至所述主控芯片。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述连接器和所述多路模拟开关之间的差分放大电路和滤波电路；所述连接器、所述多路模拟开关和所述差分放大电路以及滤波电路依次顺序连接；所述差分放大电路用于对所述不同分布点温度进行差分放大；所述滤波电路用于对所述不同分布点温度进行滤波。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述多路模拟开关和所述主控芯片之间的AD转换电路；所述多路模拟开关和所述主控芯片通过所述AD转换电路进行连接；所述AD转换电路用于将所述不同分布点温度进行模数转换。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在所述AD转换电路和所述主控芯片之间的通讯电路；所述AD转换电路通过所述通讯电路与所述主控芯片连接，所述通讯电路为RS485通讯电路或RS232通讯电路或GPRS通讯电路。

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述主控芯片和上位机连接，用于将不同分布点温度传输至上位机进行存储并显示；还用于将通过所述上位机输入的控制指令输送至所述主控芯片。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述装置还包括供电电源，所述供电电源为所述多个铂热电阻、所述连接器、所述多路模拟开关和所述主控芯片进行供电。

7.根据权利要求6所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述上位机与所述供电电源连接，用于控制所述供电电源的导通或断开。

8.根据权利要求1所述的永磁同步电机永磁体表面温度检测装置，其特征在于，所述多个铂热电阻通过二线制方式与所述连接器连接。