CN219980606U - 一种电机转子磁钢温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机转子磁钢温度检测装置，包括电机转子、电机轴、测温元件、测温线束和导电滑环，所述电机转子上设有用于安装磁钢的磁钢槽，所述测温元件设置在所述磁钢槽内，所述导电滑环包括静环和动环，所述静环套设于所述动环外，所述动环套设在所述电机轴上，且所述电机轴上设有沿所述电机轴的轴向延伸的中心孔，所述测温线束的一端连接于所述测温元件，所述测温线束的另一端经所述中心孔连接至所述动环，所述静环的引出线用于经电机壳引出。本实用新型通过测温线束和导电滑环将测温元件检测的温度信号传出，不仅结构简单、信号传输稳定准确，而且制造成本低廉，便于生产和维护。

Description

一种电机转子磁钢温度检测装置

技术领域

本实用新型涉及磁钢温度检测技术领域，具体而言，涉及一种电机转子磁钢温度检测装置。

背景技术

目前，传统电驱只对电机定子绕组进行温度监控，而随着电机功率密度和转速的提升以及电机弱磁电流异常等原因，电机转子存在温升异常过高，甚至超过磁钢居里温度的可能，容易导致磁钢发生不可逆退磁。因此，对电机转子的磁钢温度进行监测也是至关重要的。

现有技术中，通常采用以下三种方式对电机转子进行温度测试：第一种是通过对电机反电势监控，通过控制器软件识别磁钢退磁程度来测量转子的磁钢温度，但此方案具有滞后性，不能及时发现转子的异常温升；第二种是通过在铁芯夹层或转子表面粘贴测温纸，但此方案只能检测运行工况下的最高温度，且需要对电机拆解后通过读数来读取温度，存在操作困难、读数不准确等问题；第三种是在转子内部安装温度传感器，通过无线发射器将温度信号传出来进行测量，但此方案存在设备费用高昂，无线信号不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是：如何在不增加或不过多增加生产成本的情况下提高电机转子磁钢温度检测的便利性。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电机转子磁钢温度检测装置，包括电机转子、电机轴、测温元件、测温线束和导电滑环，所述电机转子上设有用于安装磁钢的磁钢槽，所述测温元件设置在所述磁钢槽内，所述导电滑环包括静环和动环，所述静环套设于所述动环外，所述动环套设在所述电机轴上，且所述电机轴上设有沿所述电机轴的轴向延伸的中心孔，所述测温线束的一端连接于所述测温元件，所述测温线束的另一端经所述中心孔连接至所述动环，所述静环的引出线用于经电机壳引出。

可选地，所述测温元件设于所述磁钢槽的朝向所述导电滑环的一端。

可选地，所述电机轴上设有分别与所述中心孔连通的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔位于所述测温元件朝向所述导电滑环的一侧，所述测温线束的一端连接于所述测温元件，另一端经所述第一通孔引入所述中心孔，并经所述第二通孔引出所述中心孔连接至所述动环。

可选地，所述动环的内壁上设有键槽，所述键槽沿平行于所述动环的轴线方向贯穿所述动环，并与所述第二通孔连通。

可选地，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述电机轴的同一侧。

可选地，所述第一通孔和/或所述第二通孔沿所述电机轴的径向设置。

可选地，所述第一通孔设有多个，且多个所述第一通孔沿所述电机轴的周向间隔分布，和/或，所述第二通孔设有多个，且多个所述第二通孔沿所述电机轴的周向间隔分布。

可选地，所述电机转子磁钢温度检测装置还包括套设在所述电机轴上的平衡板，所述平衡板位于所述导电滑环与所述电机转子之间，并与所述电机转子连接，且所述平衡板上设有布线结构，所述磁钢槽和所述中心孔分别与所述布线结构连通。

可选地，所述布线结构包括相互连通的穿线孔和布线槽，所述穿线孔沿平行于所述电机轴的轴向方向设置，并与所述磁钢槽连通，所述布线槽沿平行于所述电机轴的径向方向设置，并与所述中心孔连通，所述测温线束经所述穿线孔穿过所述平衡板，并固定于所述布线槽内。

可选地，所述动环位于远离所述电机轴的输出端的一端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型可通过在电机转子的磁钢槽内布设测温元件、在电机轴上套设导电滑环，并将测温元件通过测温线束经电机轴的中心孔连接至导电滑环的动环上，同时，将导电滑环的静环上的引出线引出电机壳，从而将温度信号引出，便于温度信号接收装置通过读取引出线的数值大小来测得磁钢的温度，从而能够及时且准确地对磁钢温度进行检测；另外，与现有技术中采用无线发射器将装温度传感器采集的温度信号传出相比，本实施例中的磁钢温度检测装置通过测温线束和导电滑环将测温元件检测的温度信号传出，不仅结构简单、信号传输稳定准确，而且制造成本低廉，便于生产和维护。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电机转子磁钢温度检测装置的剖视示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本实用新型实施例中导电滑环的剖视示意图；

图4为本实用新型实施例中电机轴的剖视示意图；

图5为本实用新型实施例中电机转子的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例中平衡板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中测温线束在平衡板和电机轴上的布线示意图。

附图标记说明：

1、电机转子；11、磁钢槽；2、电机轴；21、中心孔；22、第一通孔；23、第二通孔；3、测温元件；4、测温线束；5、导电滑环；51、静环；511、引出线；52、动环；521、补偿线；522、键槽；523、安装孔；6、平衡板；61、布线结构；611、穿线孔；612、布线槽；7、磁钢。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

附图中的Z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且Z轴的正向(即Z轴的箭头指向)代表上方，Z轴的反向代表下方；附图中的X轴表示水平方向，并指定为左右位置，且X轴的正向代表左侧，X轴的反向代表右侧；附图中的Y轴表示为前后位置，且Y轴的正向代表前侧，Y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义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。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1所示，本实用新型实施例提供一种电机转子磁钢温度检测装置(以下简称磁钢温度检测装置)，包括电机转子1、电机轴2、测温元件3、测温线束4和导电滑环5，电机转子1上设有用于安装磁钢7的磁钢槽11，测温元件3设置在磁钢槽11内，并用于检测磁钢7的温度，电机转子1和导电滑环5分别套设在电机轴2上，且电机轴2上设有沿电机轴2的轴向延伸的中心孔21，测温线束4的一端连接于测温元件3，测温线束4的另一端经中心孔21连接至导电滑环5的动环52，导电滑环5的静环51的引出线511用于经电机的电机壳引出。

具体地，电机转子1和导电滑环5分别套设在电机轴2上，且电机转子1和导电滑环5在电机轴2上间隔设置。如图5所示，电机转子1上设有通常设有多个磁钢槽11，多个磁钢槽11分别沿平行于电机转子1的轴向方向间隔设置，可以选择在其中一个或多个磁钢槽11内布设测温元件3，实际应用中可以根据需要进行选择，此处不作具体限定。磁钢7安装在磁钢槽11内时，磁钢7位于电机转子1的径向的两侧形成有空腔，测温元件3通常采用胶水固定在该空腔内，如图5所示。导电滑环5包括静环51和动环52，静环51套设在动环52上，动环52套设在电机轴2上，并通常位于电机轴2的末端(即远离电机轴2的输出端的一端)。电机轴2为具有沿其轴向设置的中心孔21的空心轴结构，测温元件3通过测温线束4与导电滑环5电连接，且测温线束4经中心孔21连接至导电滑环5的动环52的补偿线521上，导电滑环5的静环51上的引出线511经电机的电机壳引出，以将温度信号传出，从而可以由温度信号接收装置通过读取例如电流值、电压值、电阻值等数值大小来测得磁钢温度。

本实施例中，可通过在电机转子1的磁钢槽11内布设测温元件3、在电机轴2上套设导电滑环5，并将测温元件3通过测温线束4经电机轴2的中心孔21连接至导电滑环5的动环52上，同时，将导电滑环5的静环51上的引出线511引出电机壳，从而将温度信号引出，便于温度信号接收装置通过读取引出线511的数值大小来测得磁钢7的温度，从而能够及时且准确地对磁钢温度进行检测；另外，与现有技术中采用无线发射器将装温度传感器采集的温度信号传出相比，本实施例中的磁钢温度检测装置通过测温线束4和导电滑环5将测温元件3检测的温度信号传出，不仅结构简单、信号传输稳定准确，而且制造成本低廉，便于生产和维护。

可选地，测温元件3为温度传感器。这样，采用温度传感器作为测温元件3来检测磁钢7的温度，不仅方便布设，而且成本低廉，便于从市面上直接获取。

可选地，结合图1所示，动环52位于远离电机轴2的输出端的一端。

具体地，电机轴2的两端分别为前端和末端，其中，电机轴2的前端用于输出动力，故也称作电机轴2的输出端，而导电滑环5则套设在电机轴2的末端处，也就是说，导电滑环5的动环52套设在电机轴2的末端(即电机轴2的远离于输出端的一端)。

相较于电机轴2的其他部位而言，电机轴2末端的装配空间较大，因此，本实施例通过将导电滑环5套设于电机轴2的末端，以方便导电滑环5的拆装，同时，也便于将静环51的引出线从电机壳引出。

进一步地，结合图2和图4所示，导电滑环5的动环52通过沿电机轴2的径向设置的螺纹紧固件与电机轴2可拆卸连接。

本实施例中，动环52上设有安装孔523，该安装孔523沿动环52的径向设置，相应地，电机轴2上设有螺纹孔，在装配时，通过向安装孔523和螺纹孔中拧入螺栓以将导电滑环5的动环52固定在电机轴2上，以便于动环52能够随电机轴2一起转动，不仅连接牢固，还方便拆装。

可选地，结合图2所示，测温元件3设于磁钢槽11的朝向导电滑环5的一端。

本实施例中，测温元件3设置在磁钢槽11内，并位于磁钢槽11的朝向导电滑环5的一端，即测温元件3布设在磁钢槽11的槽口处，使得测温元件3能够靠近磁钢7的表面(即磁钢7显露出来的端面)处。这样，不仅方便布设测温元件3，还可以缩短测温元件3与导电滑环5之间的距离，从而可以节省测温线束4的长度，降低成本。

可选地，结合图2和图4所示，电机轴2上设有分别与中心孔21连通的第一通孔22和第二通孔23，且第一通孔22位于测温元件3朝向导电滑环5的一侧，测温线束4的一端连接于测温元件3，另一端经第一通孔22引入中心孔21，并经第二通孔23引出中心孔21连接至动环52。

具体地，第一通孔22设置在电机轴2的位于电机转子1和导电滑环5之间的部位上，第二通孔23既可以设置在电机轴2的与动环52相对应的部位上，也可以设置在电机轴2的位于动环52的接线端的一侧的部位上，此处不作具体限定。

这样，在布设测温线束4时，可以将测温线束4的一端连接至测温元件3上，将测温线束4的另一端依次经第一通孔22引入电机轴2内部的中心孔21，再由第二通孔23引出电机轴2，并连接至导电滑环5的动环52上，如此以实现测温线束4在电机轴2上的布设。

可选地，结合图2和图3所示，动环52的内壁上设有键槽522，键槽522沿平行于动环52的轴线方向贯穿动环52，并与第二通孔23连通。

这样，当测温线束4从第二通孔23穿出电机轴2时，可以沿动环52上的键槽522进行布设以连接至动环52的补偿线521上，从而利用键槽522对测温线束4的连接于动环52的一端进行固定，保证测温线束4与动环52之间连接的稳固性。

可选地，结合图4所示，第一通孔22和第二通孔23位于电机轴2的同一侧。

本实施例中，第一通孔22和第二通孔23位于电机轴2的同一侧，即第一通孔22和第二通孔23位于电机轴2的同一径向截面(即沿电机轴2的径向截断电机轴2的截面)上，如此，以便于在电机轴2的同一侧布设测温线束4，进一步提高了布设测温线束4时的便利性。

可选地，结合图4所示，第一通孔22和/或第二通孔23沿电机轴2的径向设置。

本实施例中，可以是第一通孔22和第二通孔23中的一个的轴线与电机轴2的轴线呈锐角设置，即第一通孔22和第二通孔23中的一个呈倾斜设置，而第一通孔22和第二通孔23中的另一个的轴线垂直于电机轴2的轴线，也可以是第一通孔22和第二通孔23的轴线分别垂直于电机轴2的轴线，如此设置，以方便测温线束4穿入或穿出电机轴2，降低布线难度。

可选地，结合图4所示，第一通孔22设有多个，且多个第一通孔22沿电机轴2的周向间隔分布，和/或，第二通孔23设有多个，且多个第二通孔23沿电机轴2的周向间隔分布。

这样，在应用过程中，可以根据实际需要，比如不同的测温元件3和导电滑环5在电机轴2上的装配位置等，选择方便测温线束4进行布线的第一通孔22和第二通孔23，以提高电机轴2乃至磁钢温度检测装置的适用范围。

可选地，结合图1和图7所示，电机转子磁钢温度检测装置还包括套设在电机轴2上的平衡板6，平衡板6位于导电滑环5与电机转子1之间，并与电机转子1连接，且平衡板6上设有布线结构61，磁钢槽11和中心孔21分别与布线结构61连通。

这样，在电机转子1朝向导电滑环5的一端设有平衡板6时，通过在平衡板6上设置布线结构61，以便于测温线束4经布线结构61穿过平衡板6引入电机轴2上，从而实现测温线束4的布设。

可选地，结合图2、图6和图7所示，布线结构61包括相互连通的穿线孔611和布线槽612，穿线孔611沿平行于电机轴2的轴向方向设置，并与磁钢槽11连通，布线槽612沿平行于电机轴2的径向方向设置，并与中心孔21连通，测温线束4经穿线孔611穿过平衡板6，并固定在布线槽612内。

这样，测温线束4经穿线孔611穿出平衡板6后沿布线槽612进行走线，并经第一通孔22引入电机轴2上，同时，将测温线束4采用胶水固化等方式将测温线束4固定在布线槽612内，以防止位于平衡板6处的测温线束4在离心力作用下发生较大甩动。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，包括电机转子(1)、电机轴(2)、测温元件(3)、测温线束(4)和导电滑环(5)，所述电机转子(1)上设有用于安装磁钢(7)的磁钢槽(11)，所述测温元件(3)设置在所述磁钢槽(11)内，所述导电滑环(5)包括静环(51)和动环(52)，所述静环(51)套设于所述动环(52)外，所述动环(52)套设在所述电机轴(2)上，且所述电机轴(2)上设有沿所述电机轴(2)的轴向延伸的中心孔(21)，所述测温线束(4)的一端连接于所述测温元件(3)，所述测温线束(4)的另一端经所述中心孔(21)连接至所述动环(52)，所述静环(51)的引出线(511)用于经电机壳引出。

2.根据权利要求1所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述测温元件(3)设于所述磁钢槽(11)的朝向所述导电滑环(5)的一端。

3.根据权利要求1所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述电机轴(2)上设有分别与所述中心孔(21)连通的第一通孔(22)和第二通孔(23)，且所述第一通孔(22)位于所述测温元件(3)朝向所述导电滑环(5)的一侧，所述测温线束(4)的另一端经所述第一通孔(22)引入所述中心孔(21)，并经所述第二通孔(23)引出所述中心孔(21)连接至所述动环(52)。

4.根据权利要求3所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述动环(52)的内壁上设有键槽(522)，所述键槽(522)沿平行于所述动环(52)的轴线方向贯穿所述动环(52)，并与所述第二通孔(23)连通。

5.根据权利要求3所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述第一通孔(22)和所述第二通孔(23)位于所述电机轴(2)的同一侧。

6.根据权利要求3所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述第一通孔(22)和/或所述第二通孔(23)沿所述电机轴(2)的径向设置。

7.根据权利要求3所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述第一通孔(22)设有多个，且多个所述第一通孔(22)沿所述电机轴(2)的周向间隔分布，和/或，所述第二通孔(23)设有多个，且多个所述第二通孔(23)沿所述电机轴(2)的周向间隔分布。

8.根据权利要求1所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，还包括套设在所述电机轴(2)上的平衡板(6)，所述平衡板(6)位于所述导电滑环(5)与所述电机转子(1)之间，并与所述电机转子(1)连接，且所述平衡板(6)上设有布线结构(61)，所述磁钢槽(11)和所述中心孔(21)分别与所述布线结构(61)连通。

9.根据权利要求8所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述布线结构(61)包括相互连通的穿线孔(611)和布线槽(612)，所述穿线孔(611)沿平行于所述电机轴(2)的轴向方向设置，并与所述磁钢槽(11)连通，所述布线槽(612)沿平行于所述电机轴(2)的径向方向设置，并与所述中心孔(21)连通，所述测温线束(4)经所述穿线孔(611)穿过所述平衡板(6)，并固定于所述布线槽(612)内。

10.根据权利要求1所述的电机转子磁钢温度检测装置，其特征在于，所述动环(52)位于远离所述电机轴(2)的输出端的一端。