CN217084014U - 转子温度测量结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种转子温度测量结构，涉及电机技术领域。旨在改善转子内部温度测量不便的问题。转子温度测量结构包括电机转子、至少两个温度传感器以及集线器，至少两个温度传感器设置在电机转子的内部；集线器设置有一一对应连接的多个导电端口以及多个导电环，集线器固定于电机转子，且多个导电端口位于电机转子的内部，多个导电环位于电机转子的外部；多个导电端口用于与温度传感器电连接，多个导电环用于向外传送检测信号。至少两个温度传感器能够检测到电机转子内部不同位置的温度，集线器上设置的导电环在集线器随着电机转子一起转动的过程中整圈都可以向外输送检测信号，解决了电机转子转动情况下内部温度的测量问题。

Description

转子温度测量结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子温度测量结构。

背景技术

在电机运转时，转子会持续发热，过高的转子温度会导致转子内部磁钢退磁，轴承损坏等故障。因此，在电机开发阶段或在电机实际使用过程中，有必要测量监控转子各个部位的温度。

如果使用传统的传感器加导线的方式采集温度，由于电机转子在运转时是不停旋转的，导线无法引出并固定在信号采集卡上。

如果采用红外线测温仪，一是只能测量转子的表面温度，无法测量内部温度；另一个是由于转子在电机内部由定子和壳体包裹，测量不方便，或者仅能测量到有限的区域。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种转子温度测量结构，其能够改善转子内部温度测量不便的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种转子温度测量结构，包括电机转子、至少两个温度传感器以及集线器；

所述至少两个温度传感器设置在所述电机转子的内部，所述至少两个温度传感器用于检测得到表征所述电机转子内部不同位置温度的检测信号；

所述集线器设置有多个导电端口以及多个导电环，所述多个导电端口与所述多个导电环一一对应电连接；所述集线器固定于所述电机转子，且所述多个导电端口位于所述电机转子的内部，所述多个导电环位于所述电机转子的外部；其中，所述多个导电环与所述电机转子同轴设置；

所述多个导电端口用于与所述温度传感器电连接，所述多个导电环用于在所述电机转子带动所述集线器同步转动的过程中持续向外传送所述检测信号。

另外，本实用新型的实施例提供的转子温度测量结构还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述转子温度测量结构包括至少两组转子内导线，每组所述转子内导线包括第一内导线以及第二内导线；

每个所述温度传感器通过所述第一内导线以及所述第二内导线分别与两个所述导电端口电连接。

可选地，所述电机转子包括转子轴以及转子；所述转子轴设置有安装槽，所述转子轴的端部开设有与所述安装槽连通的开口；

所述集线器具有位置相对的第一端以及第二端，所述多个导电端口设置在所述第一端，所述多个导电环设置在所述第二端；所述集线器固定于所述安装槽，所述第一端位于所述安装槽内，所述第二端穿过所述开口位于所述安装槽外。

可选地，所述集线器设置在所述开口处，所述集线器与所述开口密封配合。

可选地，所述安装槽沿所述转子轴的轴向延伸，且所述安装槽的中心线与所述转子轴的轴线重合。

可选地，所述至少两个温度传感器包括第一传感器以及第二传感器，所述第一传感器设置在所述转子轴内，所述第二传感器设置在所述转子内。

可选地，所述转子温度测量结构还包括多个碳刷；

每个所述碳刷用于在所述电机转子带动所述集线器同步转动的过程中与一个所述导电环滑动配合。

可选地，所述碳刷包括刷壳、刷本体以及弹簧；所述刷本体通过所述弹簧设置在所述刷壳内，所述弹簧用于使所述刷本体具有能够始终与转动中所述导电环接触的运动趋势。

可选地，所述刷壳设置有导向槽，所述弹簧以及所述刷本体依次设置在所述导向槽内，所述刷本体用于在所述弹簧的作用力下沿所述导向槽移动，以始终与转动中的所述导电环接触。

可选地，所述转子温度测量结构还包括信号采集卡以及多根采集端导线；每个所述碳刷通过一根所述采集端导线与所述信号采集卡连接，所述信号采集卡用于显示所述检测信号。

本实用新型实施例的转子温度测量结构的有益效果包括，例如：

转子温度测量结构，包括电机转子、至少两个温度传感器以及集线器；至少两个温度传感器设置在电机转子的内部，至少两个温度传感器用于检测得到表征电机转子内部不同位置温度的检测信号；集线器设置有多个导电端口以及多个导电环，多个导电端口与多个导电环一一对应电连接；集线器固定于电机转子，且多个导电端口位于电机转子的内部，多个导电环位于电机转子的外部；其中，多个导电环与电机转子同轴设置；多个导电端口用于与温度传感器电连接，多个导电环用于在电机转子带动集线器同步转动的过程中持续向外传送检测信号。

至少两个温度传感器设置在电机转子内部不同的位置，用于检测不同位置的温度，更加全面反应电机转子内部的温度情况。同时集线器上设置的导电环在集线器随着电机转子一起转动的过程中整圈都可以向外输送检测信号，实现在电机转子运转中同时采集并向外传输检测信号。解决了电机转子转动情况下内部温度的测量问题，检测精准且方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转子温度测量结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的转子温度测量结构中部分结构的爆炸图。

图标：10-转子温度测量结构；100-电机转子；110-转子轴；120-转子；121-安装槽；122-开口；200-温度传感器；300-集线器；310-第一端；320-第二端；400-碳刷；410-刷壳；420-刷本体；430-弹簧；500-转子内导线；510-采集端导线；520-信号采集卡。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

下面结合图1至图2对本实施例提供的转子温度测量结构10进行详细描述。

请参照图1以及图2，本实用新型的实施例提供了一种转子温度测量结构10，包括电机转子100、至少两个温度传感器200以及集线器300；至少两个温度传感器200设置在电机转子100的内部，至少两个温度传感器200用于检测得到表征电机转子100内部不同位置温度的检测信号；集线器300设置有多个导电端口以及多个导电环，多个导电端口与多个导电环一一对应电连接；集线器300固定于电机转子100，且多个导电端口位于电机转子100的内部，多个导电环位于电机转子100的外部；其中，多个导电环与电机转子100同轴设置；多个导电端口用于与温度传感器200电连接，多个导电环用于在电机转子100带动集线器300同步转动的过程中持续向外传送检测信号。

“至少两个温度传感器200”包括温度传感器200的数量为两个、三个或者三个以上。至少两个温度传感器200安装在电机转子100内部不同的位置，用于检测电机转子100内部不同位置的温度，能够更加充分全面反应电机转子100工作时的温度情况。

“多个导电端口与多个导电环一一对应电连接”是指每个导电端口与一个导电环电导通，从导电端口输入的检测信号，从对应的导电环输出。多个导电端口能够将多个位置测得的检测信号通过多个导电环输出。

多个导电环设置在电机转子100的外部，能够将测得的检测信号传输到电机转子100外部，方便检测。集线器300与电机转子100固定，电机转子100转动时带动集线器300同步转动，温度传感器200多个导电端口以及多个导电环也同步转动，即在电机转子100转动的过程中，温度传感器200不会停止温度检测，导电环整圈在电机转子100转动的过程都能够将检测信号向外传输，实现温度的稳定测量。解决了电机转子100转动情况下内部温度的测量问题，检测精准且方便。

参照图1以及图2，本实施例中，转子温度测量结构10包括至少两组转子内导线500，每组转子内导线500包括第一内导线以及第二内导线；每个温度传感器200通过第一内导线以及第二内导线分别与两个导电端口电连接。

每个温度传感器200对应一组转子内导线500。具体的，每组转子内导线500的第一内导线以及第二内导线分别连接两个不同的导电端口，然后温度传感器200连接在第一内导线与第二内导线之间。然后通过两个导电端口对应的导电环向外输送温度传感器200检测到的检测信号。也就是，两个导电环、两个导电端口、第一内导线、第二内导线以及温度传感器200形成串联电路，每个温度传感器200需通过第一内导线以及第二内导线连接才能完成检测。

参照图1，电机转子100包括转子轴110以及转子120，温度传感器200的数量为三个，分别为第一传感器、第二传感器以及第三传感器，第一传感器设置在转子轴110内，第二传感器设置在转子120内，第三传感器设置在转子120内。三个温度传感器200需要三组转子内导线500。

在其他实施例中，至少两个温度传感器200包括第一传感器以及第二传感器，第一传感器设置在转子轴110内，第二传感器设置在转子120内。两个温度传感器200需要两组转子内导线500。

参照图1以及图2，本实施例中，电机转子100包括转子轴110以及转子120；转子轴110设置有安装槽121，转子轴110的端部开设有与安装槽121连通的开口122；集线器300具有位置相对的第一端310以及第二端320，多个导电端口设置在第一端310，多个导电环设置在第二端320；集线器300固定于安装槽121，第一端310位于安装槽121内，第二端320穿过开口122位于安装槽121外。

以图1中的相对位置进行介绍，安装槽121从左到右延伸，安装槽121的右端贯穿转子轴110的端部形成开口122。集线器300的第一端310伸入安装槽121内，便于导电端口与转子内导线500连接，集线器300的第二端320位于开口122外，便于导电环向外传输检测信号。

参照图1以及图2，本实施例中，集线器300设置在开口122处，集线器300与开口122密封配合。既完成集线器300的安装，又能够密封安装槽121的开口122，具有防护作用。

参照图1以及图2，本实施例中，安装槽121沿转子轴110的轴向延伸，且安装槽121的中心线与转子轴110的轴线重合。这样在转子轴110转动的过程中，集线器300以及导电环都同心转动，这样才能够保证导电环在转动过程中稳定向外传输检测信号。

参照图1以及图2，本实施例中，转子温度测量结构10还包括多个碳刷400；每个碳刷400用于在电机转子100带动集线器300同步转动的过程中与一个导电环滑动配合。

每个导电环对应一个碳刷400，每个温度传感器200对应两个碳刷400，两个碳刷400用于与温度传感器200形成回路，温度传感器200才能够完成检测。

参照图1以及图2，本实施例中，碳刷400包括刷壳410、刷本体420以及弹簧430；刷本体420通过弹簧430设置在刷壳410内，弹簧430用于使刷本体420具有能够始终与转动中导电环接触的运动趋势。刷本体420由导电并且自润滑、耐磨损的材料制成，比如石墨等。

碳刷400位置固定，在电机转子100转动的过程中，碳刷400与导电环始终接触，从而将检测信号温度传出。当刷本体420与导电环可能出现间隙时，刷本体420在弹簧430的作用下始终保持与导电环接触。

参照图1以及图2，本实施例中，刷壳410设置有导向槽，弹簧430以及刷本体420依次设置在导向槽内，刷本体420用于在弹簧430的作用力下沿导向槽移动，以始终与转动中的导电环接触。

参照图1以及图2，本实施例中，转子温度测量结构10还包括信号采集卡520以及多根采集端导线510；每个碳刷400通过一根采集端导线510与信号采集卡520连接，信号采集卡520用于显示检测信号。检测信号由集线器300传递至碳刷400，再通过采集端导线510传递至信号采集卡520。最终完成转子120检测信号采集。信号采集卡520可用于显示检测信号或者收录检测信号等。

根据本实施例提供的一种转子温度测量结构10，转子温度测量结构10的工作原理是：电机转子100内部布置有若干温度传感器200，温度传感器200通过转子内导线500与集线器300连接，集线器300与电机转子100固定，以上部件跟随电机转子100一同旋转。检测信号通过温度传感器200传递至转子内导线500再传递至集线器300。碳刷400与集线器300接触并相对滑动，弹簧430在碳刷400磨损后对其磨损量进行补偿，使碳刷400保持和集线器300的接触。检测信号由集线器300传递至碳刷400，再通过采集端导线510传递至信号采集卡520。最终完成转子120检测信号采集。

以下对检测到的温度和实际温度之间的补偿作以下说明：控制器通过实时监测温度传感器200采集到的转子120检测信号，但温度传感器200有一定误差，碳刷400与集线器300接触有一定的接触电阻，为了能让电机控制器反馈的温度和真实温度保持一致，需要配置合适的参数K1和K2。因此必需要进行标定和验证工作，确保计算的温度真实有效。

实际测试过程中，将电机放在环境仓中，分别在25度，65度，85度分别保温5小时，通过Temp_real与环境温度对比进行标定。

Temp_real＝K1*Temp_Sample+K2，K1、K2为系数。

Temp_Sample为温度传感器采集的温度。

Temp_real为温度传感器采集的温度修正后的温度。

本实施例提供的一种转子温度测量结构10至少具有以下优点：

至少两个温度传感器200安装在电机转子100内部不同的位置，用于检测电机转子100内部不同位置的温度，能够更加充分全面反应电机转子100工作时的温度情况。

电机转子100转动时带动集线器300同步转动，温度传感器200多个导电端口以及多个导电环也同步转动，即在电机转子100转动的过程中，导电环整圈在电机转子100转动的过程都能够将检测信号向外传输。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转子温度测量结构，其特征在于，包括：

电机转子(100)；

至少两个温度传感器(200)，所述至少两个温度传感器(200)设置在所述电机转子(100)的内部，所述至少两个温度传感器(200)用于检测得到表征所述电机转子(100)内部不同位置温度的检测信号；

以及集线器(300)，所述集线器(300)设置有多个导电端口以及多个导电环，所述多个导电端口与所述多个导电环一一对应电连接；所述集线器(300)固定于所述电机转子(100)，且所述多个导电端口位于所述电机转子(100)的内部，所述多个导电环位于所述电机转子(100)的外部；其中，所述多个导电环与所述电机转子(100)同轴设置；

所述多个导电端口用于与所述温度传感器(200)电连接，所述多个导电环用于在所述电机转子(100)带动所述集线器(300)同步转动的过程中持续向外传送所述检测信号。

2.根据权利要求1所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述转子温度测量结构包括至少两组转子内导线(500)，每组所述转子内导线(500)包括第一内导线以及第二内导线；

每个所述温度传感器(200)通过所述第一内导线以及所述第二内导线分别与两个所述导电端口电连接。

3.根据权利要求1所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述电机转子(100)包括转子轴(110)以及转子(120)；所述转子轴(110)设置有安装槽(121)，所述转子轴(110)的端部开设有与所述安装槽(121)连通的开口(122)；

所述集线器(300)具有位置相对的第一端(310)以及第二端(320)，所述多个导电端口设置在所述第一端(310)，所述多个导电环设置在所述第二端(320)；所述集线器(300)固定于所述安装槽(121)，所述第一端(310)位于所述安装槽(121)内，所述第二端(320)穿过所述开口(122)位于所述安装槽(121)外。

4.根据权利要求3所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述集线器(300)设置在所述开口(122)处，所述集线器(300)与所述开口(122)密封配合。

5.根据权利要求3所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述安装槽(121)沿所述转子轴(110)的轴向延伸，且所述安装槽(121)的中心线与所述转子轴(110)的轴线重合。

6.根据权利要求3所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述至少两个温度传感器(200)包括第一传感器以及第二传感器，所述第一传感器设置在所述转子轴(110)内，所述第二传感器设置在所述转子(120)内。

7.根据权利要求1-6任一项所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述转子温度测量结构还包括多个碳刷(400)；

每个所述碳刷(400)用于在所述电机转子(100)带动所述集线器(300)同步转动的过程中与一个所述导电环滑动配合。

8.根据权利要求7所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述碳刷(400)包括刷壳(410)、刷本体(420)以及弹簧(430)；所述刷本体(420)通过所述弹簧(430)设置在所述刷壳(410)内，所述弹簧(430)用于使所述刷本体(420)具有能够始终与转动中所述导电环接触的运动趋势。

9.根据权利要求8所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述刷壳(410)设置有导向槽，所述弹簧(430)以及所述刷本体(420)依次设置在所述导向槽内，所述刷本体(420)用于在所述弹簧(430)的作用力下沿所述导向槽移动，以始终与转动中的所述导电环接触。

10.根据权利要求7所述的转子温度测量结构，其特征在于：

所述转子温度测量结构还包括信号采集卡(520)以及多根采集端导线(510)；每个所述碳刷(400)通过一根所述采集端导线(510)与所述信号采集卡(520)连接，所述信号采集卡(520)用于显示所述检测信号。

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