CN217542719U - 一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机，其中监测装置包括至少一个带磁性的磁片和对应的霍尔指示灯电路；所述磁片用于设置在碳刷上；所述霍尔指示灯电路用于根据检测到的磁片的磁场强度控制相应指示灯的亮灭。正常情况下，磁片产生的磁场强度够大，霍尔传感器输出的信号电压较高，使得三极管导通，指示灯亮，当碳刷磨损到磁片设置位置时，磁片连带一起被磨损，致使磁片产生的磁场强度减弱，进而导致霍尔传感器输出的信号电压降低，三极管无法导通，从而导致指示灯回路断开，指示灯熄灭，从而实现提前提醒维护人员碳刷的磨损程度，提前更换维修，做到心中有数，好做计划维护；进而可降低库存压力。

Description

一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机。

背景技术

总装车间是流水线装配车间，用大功率电机驱动，节拍54JPH较快，从早运转到晚，电机碳刷磨损较快，什么时候磨损完也不知道，在生产时就会发生停链更换，严重影响生产稼动率。

碳刷电机受使用频率磨损影响，但由于缺乏碳刷磨损监测方案，什么时候磨损尽也不知道，生产线节拍54JPH，严重影响做业，不得不停线更换或换新的替用。碳刷磨损严重时，驱动电机力量也开始衰减。不知什么时候碳刷磨损更换，仓库需要备大量的各型号碳刷电机库存。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机，以实现实时监测碳刷的磨损程度。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

第一方面，提供了一种碳刷电机运转状态实时监测装置，包括至少一个带磁性的磁片和对应的霍尔指示灯电路；

所述磁片用于设置在碳刷上；所述霍尔指示灯电路用于根据检测到的磁片的磁场强度控制相应指示灯的亮灭。

进一步地，所述霍尔指示灯电路包括电源、霍尔传感器及至少一组指示灯控制电路；所述指示灯电路接于电源的两端，且包括串联的三极管及指示灯，所述霍尔传感器的输出端通过电阻与三极管的基极连接，霍尔传感器的电源输入端与电源连接。

进一步地，包括至少两个磁片，至少两个磁片沿碳刷长度方向布设在碳刷上，且使至少两个磁片的磁性从碳刷的前端方向向后端方向依次降低。

进一步地，所述霍尔指示灯电路包括电源、霍尔传感器及至少两组并联的指示灯控制电路；至少两组指示灯控制电路中的三极管的基极均通过电阻与霍尔传感器的输出端连接。

进一步地，所述至少两个磁片整体呈三角形排布，且磁片的宽度从碳刷的后端至前端依次增大。

第二方面，提供了一种碳刷电机，包括碳刷电机主体，还包括至少一组如上所述的碳刷电机运转状态实时监测装置。

使用上述提供的碳刷电机运转状态实时监测装置装置时，将磁片固定于碳刷的表面，固定的位置根据碳刷磨损预警位置来确定，正常情况下，碳刷未磨损到预警位置时，磁片产生的磁场强度未减小，此时霍尔传感器检测磁场强度输出的信号电压较高，使得三极管导通，进而使指示灯回路导通，指示灯保持点亮状态；当碳刷磨损到预警位置时，磁片连带一起被磨损，致使磁片产生的磁场强度减弱，进而导致霍尔传感器输出的信号电压降低，使得三极管无法导通，从而导致指示灯回路断开，指示灯熄灭，从而实现提醒维护人员碳刷的磨损程度。

有益效果

本实用新型提出了一种碳刷电机运转状态实时监测装置、碳刷电机，通过在碳刷上设置带磁性的磁片，并对应设置霍尔指示灯电路，正常情况下，磁片产生的磁场强度够大，霍尔传感器输出的信号电压较高，使得三极管导通，指示灯亮，当碳刷磨损到磁片设置位置时，磁片连带一起被磨损，致使磁片产生的磁场强度减弱，进而导致霍尔传感器输出的信号电压降低，使得三极管无法导通，从而导致指示灯回路断开，指示灯熄灭，从而实现提前提醒维护人员碳刷的磨损程度，提前更换维修，做到心中有数，好做计划维护；进而可降低库存压力；做到及时维修，可使碳刷电机保持充足的驱动力，保障生产稼动率。

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碳刷及磁片结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的带三组指示灯控制电路的霍尔指示灯电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，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。当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种碳刷电机运转状态实时监测装置，包括至少一个带磁性的磁片2和对应的霍尔指示灯电路；所述磁片2用于设置在碳刷1上；所述霍尔指示灯电路用于根据检测到的磁片2的磁场强度控制相应指示灯的亮灭。

具体地，如图2所示，所述霍尔指示灯电路包括电源、霍尔传感器及至少一组指示灯控制电路；所述指示灯电路接于电源的两端，且包括串联的三极管及指示灯，所述霍尔传感器的输出端通过电阻与三极管的基极连接，霍尔传感器的电源输入端与电源连接。安装时，霍尔传感器的安装位置位于磁片2的一侧且靠近电机的转子，目的在于确保霍尔传感器实时监测碳刷1前端位置的磁场强度。

当霍尔指示灯电路包括多组指示灯控制电路时，多组指示灯控制电路之间并联，且多组指示灯控制电路中的三极管的基极均通过电阻与霍尔传感器的输出端连接。

实施时，磁片2可以设置一个或多个。当选择设置多个磁片时，可以将多个磁片2沿碳刷1的长度方向依次布设，布设位置根据预设定的预警位置进行确定，且使多个磁片2的磁性从碳刷的前端方向向后端方向依次降低；优选磁片整体呈三角形排布，且磁片的宽度从碳刷的后端至前端依次增大。

如图1所示，展示了一种包括三个磁片2的方案，三个磁片2的磁性从碳刷的前端方向向后端方向依次降低，即对应强磁、中磁和弱磁；此时，对应的霍尔指示灯电路如图2所示，三个三极管基极Q1、Q2、Q3的导通电压依次增大，当霍尔感应器对应强磁的磁片时，其输出的信号电压可使三个三极管Q1、Q2、Q3均导通，此时三个指示灯EL1、EL2、EL3均被点亮。随着碳刷的磨损，磁片也一并被磨损，随着强磁的磁片被磨损，磁场强度减弱，霍尔感应器输出的信号的电压也随之减小，使得三极管Q3无法被导通，进而指示灯EL3熄灭，提醒维护人员碳刷磨损已到达第一个预警位置；同理，随着中磁的磁片被磨损，磁场强度进一步减弱，霍尔感应器输出的信号的电压也进一步减小，使得三极管Q2无法被导通，进而指示灯EL2熄灭，提醒维护人员碳刷磨损已到达第二个预警位置；随着弱磁的磁片被磨损，磁场强度进一步减弱，霍尔感应器输出的信号的电压进一步减小，使得三极管Q1无法被导通，进而指示灯EL1熄灭，提醒维护人员碳刷磨损已到达第三个预警位置。通过依次布设多个磁片，可以实现碳刷1的多级预警，即沿碳刷1的长度设置多个预警位置，以更精准的掌握碳刷1的磨损程度。需说明的是，根据上述原理，本领域的技术人员可以根据实际需要选择不同参数的三极管和电阻实现上述方案。

当选择设置一个磁片时，包括两种实施方式，其中一种是碳刷仅有一个预警位置，磁片对应设置于该预警位置处，当碳刷未磨损到该磁片位置时，霍尔传感器检测到的磁场强度小，输出的信号电压不足以导通三极管，此时指示灯不亮，当磨损到磁片位置时，霍尔传感器检测到的磁场强度增大，输出的信号电压可以导通三极管，指示灯回路导通，指示灯亮，提醒维护人员碳刷磨损已到达预警位置。另外一种是碳刷依然设置于多个预警位置，如三个预警位置，但是磁片仅一个，但是磁片设计成三角形，如直角三角形，其一条直角边与碳刷的边平行，另一个直角边靠近碳刷的前端，从而确保磁片的宽度从碳刷的后端至前端依次增大，相当于前述的多个磁片的设置方式，区别仅在于磁片时一体还是分隔开的多个磁片，但工作原理相同，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供了一种碳刷电机，包括碳刷电机主体，还包括至少一组如上所述的碳刷电机运转状态实时监测装置。碳刷电机主体可采用现有的结构，在此不再赘述。本实施例实在碳刷电机主体的基础上加上了至少一组如上所述的碳刷电机运转状态实时监测装置，实现了一种能够实时监测碳刷状态的碳刷电机。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种碳刷电机运转状态实时监测装置，其特征在于，包括至少一个带磁性的磁片和对应的霍尔指示灯电路；

所述磁片用于设置在碳刷上；所述霍尔指示灯电路用于根据检测到的磁片的磁场强度控制相应指示灯的亮灭。

2.根据权利要求1所述的碳刷电机运转状态实时监测装置，其特征在于，所述霍尔指示灯电路包括电源、霍尔传感器及至少一组指示灯控制电路；所述指示灯电路接于电源的两端，且包括串联的三极管及指示灯，所述霍尔传感器的输出端通过电阻与三极管的基极连接，霍尔传感器的电源输入端与电源连接。

3.根据权利要求2所述的碳刷电机运转状态实时监测装置，其特征在于，包括至少两个磁片，至少两个磁片沿碳刷长度方向布设在碳刷上，且使至少两个磁片的磁性从碳刷的前端方向向后端方向依次降低。

4.根据权利要求3所述的碳刷电机运转状态实时监测装置，其特征在于，所述霍尔指示灯电路包括电源、霍尔传感器及至少两组并联的指示灯控制电路；至少两组指示灯控制电路中的三极管的基极均通过电阻与霍尔传感器的输出端连接。

5.根据权利要求3所述的碳刷电机运转状态实时监测装置，其特征在于，所述至少两个磁片整体呈三角形排布，且磁片的宽度从碳刷的后端至前端依次增大。

6.一种碳刷电机，包括碳刷电机主体，其特征在于，还包括至少一组如权利要求1至5任一项所述的碳刷电机运转状态实时监测装置。

Images