CN217442728U - 一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，包括用于检测电机转子温度的感温探头，感温探头通过信号传输线连接信号处理模块，信号处理模块包括依次连接的偏置放大电路、稳幅电路、次级放大整形电路和微控制器，偏置放大电路用于对感温探头的输出信号进行电流偏置，然后再送入运放器AR1中进行跟随放大，运放器AR1的输出端通过稳幅电路连接次级放大整形电路，次级放大整形电路的输出端连接微控制器，通过感温探头对电机转子温度进行检测，其检测信号送入信号处理模块中进行调理，有效消除定子磁场、电机气隙中谐波等干扰对温度检测信号产生的影响，极大地提升了温度监测的准确性，进而保证稀土永磁同步伺服电机运行的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机生产检测设备技术领域，特别是涉及一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置。
背景技术
我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在我国非常丰富，稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的4倍左右，号称“稀土王国”。稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。稀土永磁同步伺服电机在运行过程中由于电机的装配工艺及不正常的振动或噪音容易引起电机发热，尤其在电机转子同步运行时产生的永磁体损耗和谐波损耗都会引起转子温升，因此需要对稀土永磁同步伺服电机的运行温度进行监测，但在监测过程中温度传感器检测信号容易受到受到定子磁场、电机气隙中谐波等干扰产生波动，从而造成温度检测出现偏差，严重影响稀土永磁同步伺服电机运行的安全性。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置。
其解决的技术方案是：一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，包括用于检测电机转子温度的感温探头，所述感温探头通过信号传输线连接信号处理模块，所述信号处理模块包括依次连接的偏置放大电路、稳幅电路、次级放大整形电路和微控制器，所述偏置放大电路用于对所述感温探头的输出信号进行电流偏置，然后再送入运放器AR1中进行跟随放大，运放器AR1的输出端通过所述稳幅电路连接所述次级放大整形电路，所述次级放大整形电路的输出端连接所述微控制器。
进一步的，所述偏置放大电路包括变阻器RP1，变阻器RP1的一端通过电阻R1连接电容C1的一端和所述感温探头的信号输出端，电容C1的另一端接地，变阻器RP1的另一端通过电阻R2接地，并通过电阻R3连接+3.3V电源，变阻器RP1的滑动端通过电阻R4连接运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端与输出端连接所述稳幅电路的输入端。
进一步的，所述稳幅电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1的输出端和电阻R5的一端，MOS管Q1的栅极连接电阻R5的另一端与稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地。
进一步的，所述次级放大整形电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接MOS管Q1的源极，运放器AR2的反相输入端通过并联的电阻R7与电容C2接地，运放器AR2的输出端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接所述微控制器，并通过电容C3接地。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过感温探头对电机转子温度进行检测，其检测信号送入信号处理模块中进行调理，有效消除定子磁场、电机气隙中谐波等干扰对温度检测信号产生的影响，极大地提升了温度监测的准确性，进而保证稀土永磁同步伺服电机运行的安全性。
附图说明
图1为本实用新型信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，包括用于检测电机转子温度的感温探头，感温探头通过信号传输线连接信号处理模块。如图1所示，信号处理模块包括依次连接的偏置放大电路、稳幅电路、次级放大整形电路和微控制器，所述偏置放大电路用于对所述感温探头的输出信号进行电流偏置，然后再送入运放器AR1中进行跟随放大，运放器AR1的输出端通过所述稳幅电路连接所述次级放大整形电路，所述次级放大整形电路的输出端连接所述微控制器。
其中，偏置放大电路包括变阻器RP1，变阻器RP1的一端通过电阻R1连接电容C1的一端和所述感温探头的信号输出端，电容C1的另一端接地，变阻器RP1的另一端通过电阻R2接地，并通过电阻R3连接+3.3V电源，变阻器RP1的滑动端通过电阻R4连接运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端与输出端连接所述稳幅电路的输入端。
稳幅电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1的输出端和电阻R5的一端，MOS管Q1的栅极连接电阻R5的另一端与稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地。
次级放大整形电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接MOS管Q1的源极，运放器AR2的反相输入端通过并联的电阻R7与电容C2接地，运放器AR2的输出端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接所述微控制器，并通过电容C3接地。
本实用新型在具体使用过程中，感温探头对电机转子温度进行检测，其检测信号送入信号处理模块中进行调理，具体工作原理如下：首先，偏置放大电路中采用由电阻R1与电容C1形成的RC低通滤波器对检测信号中的高频分量进行滤除，降低高频电磁谐波干扰；然后再送入由电阻R2、R3、变阻器RP1与+3.3V电源组成的电阻分流网络对检测信号施加偏置电流，然后再送入运放器AR1中进行放大，从而保证运放器工作在线性范围，为运放器AR1提供直流工作点，且运放器AR1利用电压跟随器原理对检测信号进行放大，进一步避免外部电气干扰对温度检测信号产生的干扰。
稳幅电路包括采用MOS管Q1作为调节管对运放器AR1的输出信号进行处理，利用自身良好的温度特性改善信号输出波形，同时利用稳压二极管DZ1对MOS管Q1的栅极信号起到稳幅作用，进而保证MOS管Q1源极输出信号具有很好的幅值特性；次级放大整形电路采用运放器AR2对检测信号进一步增强处理，电容C2在放大过程中对电阻R7回路上的热噪声进行消除，保证检测信号放大处理精度，然后由二极管D1与电容C3对运放器AR2的输出信号进行整流，保证微处理器对温度检测信号的识别度。
微处理器对信号处理模块的输出信号进行运算处理，并计算出电子转子的实时温度，当检测温度超出安全运行温度范围值时，微处理器下发预警指令通知用户进行停机维护处理；具体设置时，可通过在电机转子不同位置处设置多个感温探头来全面获取电子转子温度，从而为稀土永磁同步伺服电机运行状态提供更有效的数据参数。
综上所述，本实用新型通过感温探头对电机转子温度进行检测，其检测信号送入信号处理模块中进行调理，有效消除定子磁场、电机气隙中谐波等干扰对温度检测信号产生的影响，极大地提升了温度监测的准确性，进而保证稀土永磁同步伺服电机运行的安全性。
以上所述是结合具体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具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，包括用于检测电机转子温度的感温探头，其特征在于：所述感温探头通过信号传输线连接信号处理模块，所述信号处理模块包括依次连接的偏置放大电路、稳幅电路、次级放大整形电路和微控制器，所述偏置放大电路用于对所述感温探头的输出信号进行电流偏置，然后再送入运放器AR1中进行跟随放大，运放器AR1的输出端通过所述稳幅电路连接所述次级放大整形电路，所述次级放大整形电路的输出端连接所述微控制器。
2.根据权利要求1所述的稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，其特征在于：所述偏置放大电路包括变阻器RP1，变阻器RP1的一端通过电阻R1连接电容C1的一端和所述感温探头的信号输出端，电容C1的另一端接地，变阻器RP1的另一端通过电阻R2接地，并通过电阻R3连接+3.3V电源，变阻器RP1的滑动端通过电阻R4连接运放器AR1的同相输入端，运放器AR1的反相输入端与输出端连接所述稳幅电路的输入端。
3.根据权利要求2所述的稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，其特征在于：所述稳幅电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的漏极连接运放器AR1的输出端和电阻R5的一端，MOS管Q1的栅极连接电阻R5的另一端与稳压二极管DZ1的阴极，稳压二极管DZ1的阳极接地。
4.根据权利要求1所述的稀土永磁同步伺服电机温度监测装置，其特征在于：所述次级放大整形电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R6连接MOS管Q1的源极，运放器AR2的反相输入端通过并联的电阻R7与电容C2接地，运放器AR2的输出端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接所述微控制器，并通过电容C3接地。
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