CN209894354U - 一种电机绕组无线测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机绕组无线测温装置，由温度传感器、信号调理电路、STM32微处理器、无线通信模块、显示器、报警器、上位机和电源电路组成。温度传感器与信号调理电路相接，经放大等转换后与STM32微处理器相接，经数据处理变换成对应的电机绕组温度值，通过与设定值比较，进行显示、存储、报警；无线通信模块由无线射频芯片和收发天线组成，射频芯片与微处理器相接，将传输的数据通过天线与上位机进行通信，接收端与上位机融合在一起，上位机将接收的数据进行存储、显示以及对历史数据的查询等，还可以监控多区域内的电机，进行集中监控。本实用新型工作性能良好，能够实时检测电机绕组的温度，具有智能化、准确率高等特点。

Description

一种电机绕组无线测温装置

技术领域

本实用新型涉及电机温度检测技术领域，具体是一种无线式电机定子绕组温度检测装置。

背景技术

电机由于其结构简单、成本低廉，在日常生产和生活中得到了广泛的应用。保障电机的正常工作，对于企业的正常生产、可靠运行有着非常重要的意义。由于电机在运行中会发热，导致温度升高。电机的温度对电机的工作有着至关重要的影响，一般情况下，电机温度都会在允许范围内，但是在诸如过载、缺相等某些情况下，电机温度可能会超过其极限值。电机温升过高轻则造成绝缘加速老化，缩短电机使用寿命，重则造成绕组烧毁，电机直接损坏。现有的电机温度检测装置大多是通过对电机外壳进行温度检测的，其缺点是温度检测准确率不高，不能及时、准确地反映电机定子绕组的温度变化，对定子绕组温度的实时检测是电机安全运行的重要保障。

因此，研发一种结构简单、可靠性高、使用方便的电机定子绕组温度检测装置对于保证电机的安全运行具有重要的意义。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种小型化、自动化、准确率高的无线式电机定子绕组温度检测装置，实现对电机定子绕组温度的实时检测和显示，并在温度超过限定值时发出警报，可为延长电机使用寿命、保证安全生产提供帮助。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种电机绕组无线测温装置，由温度传感器、信号调理电路、STM32微处理器、无线通信模块、显示器、报警器、上位机和电源电路组成。其中，温度传感器采用热电偶，嵌入电机定子铁芯槽中并与绕组导热接触，通过延长线与电机壳外的信号调理电路相接，经放大、冷端补偿、A/D转换后通过串口与STM32微处理器的输入端相接，经数据处理和算法分析后，变换成对应的电机绕组温度值，通过与设定值比较，判断电机的工作状态，并进行存储、输出显示；若测量温度超过设定值时，及时发出声光报警信号。无线通信模块由无线射频芯片和收发天线组成，STM32微处理器与射频芯片通过TXD和RXD接口进行通信，射频芯片将传输的数据通过天线与上位机进行通信，接收端与上位机融合在一起，上位机将接收的温度数据进行显示、存储、报警以及可对历史数据的查询等，从而完成对电机绕组温度的检测和预警。另外，上位机还可以监控多区域内的电机，进行集中监控。电源电路是将220V交流电转换为直流3.3V和5V，给各芯片和显示器提供电源。

本实用新型的其他技术特点：所述的温度传感器采用K型热电偶。所述的信号调理电路采用MAX6675模块。所述的STM32微处理器采用STM32F103RBT6增强型32位处理器。所述的显示器采用LCD1602液晶显示器。所述的无线射频芯片采用CC2530芯片。所述的上位机装有LabVIEW软件，实时显示、存储电机绕组温度参数，判断是否处于故障以及是否报警。

本实用新型的有益效果在于：采用STM32F103RBT6为核心芯片，可以实时对电机绕组温度进行检测、显示、存储，可有效提高系统数据分析和处理能力；一旦检测到的温度超过设定值，装置将及时发出报警信号，提醒工作人员有电机故障发生，及时排除，保证电机安全运行。上位机使用了高性能PC和LabVIEW软件，可快速分析大量数据，实时显示和存储数据及其分析结果，降低了系统的开发成本，提高了检测装置的准确度和实时性。该装置结构简单，集成性好，智能化程度高，使用方便，能实时检测电机绕组温度。

附图说明

图1为本实用新型一种电机绕组无线测温装置的结构示意图。

附图标记：(1)温度传感器；(2)信号调理电路；(3)STM32微处理器；(4)无线通信模块；(5)显示器；(6)报警器；(7)上位机；(8)电源电路。

具体实施方式

下面将结合附图做进一步说明。

如图1所示，基于本实用新型技术方案的一种电机绕组无线测温装置，包括温度传感器(1)、信号调理电路(2)、STM32微处理器(3)、无线通信模块(4)、显示器(5)、报警器(6)、上位机(7)、电源电路(8)。其中，温度传感器(1)与信号调理电路(2)相接，经放大、A/D转换等处理后通过串口与STM32微处理器(3)相接，STM32微处理器(3)的输出端分别与显示器(5)、报警器(6)相接。无线通信模块(4)由无线射频芯片和收发天线组成，射频芯片通过TXD和RXD接口与STM32微处理器(3)进行通信，并将传输的数据通过天线与上位机(7)进行通信。

在本实用新型中，所述的温度传感器(1)采用K型热电偶，热电极嵌入电机定子铁芯槽中并与绕组导热接触，用于实时采集电机绕组的温度。

所述的信号调理电路(2)采用MAX6675模块，内部具有信号调节放大器、12位模数转换器、冷端补偿和校正、SPI串行接口，温度分辨率达0.25℃，冷端温度补偿的范围为-20℃～80℃。

所述的STM32微处理器(3)采用的是由意法半导体公司推出的基于ARMCortex-M3内核的STM32F103RBT6增强型32位处理器，该CPU频率为72MHz，拥有128K程序空间，20K的RAM，足以满足用户程序的存储和数据处理，是电机绕组无线测温装置的核心部件。

所述的无线通信模块(4)采用无线射频CC2530芯片及收发天线，基于ZigBee技术，采用网络拓扑结构，工作频率2.4GHz，可实现双向通信。

所述的上位机(7)装有LabVIEW软件，实时显示、存储电机绕组温度参数，判断是否报警以及可对历史数据进行查询等。

所述的显示器(5)采用LCD1602液晶显示器。

所述的报警器(6)采用声光蜂鸣器。

本实用新型的工作过程：温度传感器(1)将绕组温度转换为热电势经信号调理电路(2)的放大、冷端补偿、A/D转换后输入到STM32微处理器(3)，经数据处理后变换成对应的电机绕组温度值，通过与设定值比较，判断出电机的工作状态，并通过液晶显示器(5)实时显示；若测量温度超过设定值时，则及时通过报警器(6)发出声光报警信号。STM32微处理器(3)与无线射频芯片通过TXD和RXD接口进行通信，射频芯片将传输的数据通过天线与上位机(7)进行通信。接收端与上位机融合在一起，上位机将接收的温度数据进行存储、显示、报警以及可对历史数据的查询等，从而完成对电机绕组温度的检测和预警。

此处说明描述了本实用新型的某些特征及一种实现方法，但其他基于本实用新型技术方案的结构变化、替代和修改也应包括在本实用新型权利要求的保护范围内，具体保护范围由所附的权利要求范围为准。

Claims (5)

1.一种电机绕组无线测温装置，其特征在于，包括温度传感器、信号调理电路、STM32微处理器、无线通信模块、显示器、报警器、上位机和电源电路，温度传感器与信号调理电路相接，经信号处理后通过串口与STM32微处理器相接，STM32微处理器的输出端分别与显示器、报警器相接，无线通信模块由无线射频芯片和收发天线组成，射频芯片通过TXD和RXD接口与STM32微处理器进行通信，并将传输的数据通过天线与上位机进行通信，接收端与上位机融合在一起。

2.根据权利要求1所述的一种电机绕组无线测温装置，其特征在于，所述的温度传感器采用K型热电偶，用于实时采集电机绕组的温度。

3.根据权利要求1所述的一种电机绕组无线测温装置，其特征在于，所述的信号调理电路采用MAX6675模块，内部具有信号调节放大器、12位模数转换器、冷端补偿和校正、SPI串行接口，温度分辨率达0.25℃，冷端温度补偿的范围为-20℃～80℃。

4.根据权利要求1所述的一种电机绕组无线测温装置，其特征在于，所述的STM32微处理器采用STM32F103RBT6增强型32位处理器。

5.根据权利要求1所述的一种电机绕组无线测温装置，其特征在于，所述的无线通信模块采用无线射频CC2530芯片及收发天线，基于ZigBee技术，工作频率2.4GHz，可实现双向通信。

Images