[發明專利]帶有轉子溫度測量端子的電機及其轉子溫度在線測量裝置

無效

• 申請號: 200810136986.X
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN101345455A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 李偉力;霍菲陽;張曉晨;曹君慈;程鵬;沈稼豐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;H02K5/22;G01K7/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 王吉東

技術領域

本發明涉及一種電機的轉子溫度在線測量裝置，屬于電機領域及其檢測領域。

背景技術

電機的溫升是衡量電機性能的重要指標之一，它與電機的使用壽命有著直接的關系，同時也對電機的出力、效率等性能有一定的影響。中小型感應電機由于其功率小，通風結構簡單，電機的溫升對電機性能的影響較小，所以對中小型感應電機的溫度測量方面開展的研究工作較少。隨著科學技術的迅速發展，對電機性能的要求越來越高，各學科領域的交叉綜合研究使電機向著高功率密度的方向發展。對電機性能和成本的雙重高要求使得采用的電磁負荷越來越高，熱負荷也隨之越來越高，溫升也成為中小型感應電機測試中需要考慮的問題，特別是永磁電機等轉子溫度監測更是關系到電機的正常運行。

電機溫升超過一定限度會使絕緣材料損壞，使電機繞組之間、繞組與鐵心或繞組與機殼等處發生短路現象，繞組電流瞬間激增，發熱十分嚴重，進而燒毀繞組，導致嚴重事故和電機損壞。定子測溫技術已使用多年，在電機保護和故障分析方面效果明顯。然而由于轉子工作時處于旋轉運動狀態，溫升測試條件較差，尚無成功的測溫方法和測溫儀器。現在主要用紅外測溫法解決轉子旋轉時的測溫問題，利用非接觸的電子元器件將轉子內的測溫點的數據發送出來，外部接收。但是，非接觸的電子元器件在電機磁場中運行時易受到磁場的干擾，穩定性差，容易出現丟失數據和死機現象，且端口芯片易損壞。

公開號為CN2924501的《發電機轉子溫度在線測量裝置》的專利申請雖然也能監測電機轉子的溫升，但是該裝置并不適合所有類型的電機，大型發電機轉子多為直流勵磁繞組，繞組的氣隙空間較大，可以采用光電傳感器，然而對于小型感應電機，繞組的氣隙空間很小，無法設置光電傳感器。此外，光電傳感器在電機內部很容易受到電機旋轉磁場的影響，準確性和穩定性很難保證。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有電機的轉子測溫技術不足，以及非接觸式測溫元件在電機內部易受到電機旋轉磁場的影響，而不能準確測定轉子工作時溫升的問題，本發明設計了一種帶有轉子溫度測量端子電機的轉子溫度在線測量裝置。

帶有轉子溫度測量端子電機的轉子溫度在線測量裝置，它是基于帶有轉子溫度測量端子電機實現的，所述帶有轉子溫度測量端子電機包括轉子、輸出軸、兩個滑環、兩個電刷、電阻式溫度傳感器和兩條測試線，所述電阻式溫度傳感器嵌固在轉子的外側壁內，所述電阻式溫度傳感器的兩個輸出端分別與兩條測試線的一端連接，所述兩條測試線的另一端分別與兩個滑環連接，所述兩個滑環分別與兩個電刷滑動連接，所述兩個滑環分別固套在電機的輸出軸上，所述兩個滑環相互絕緣，所述兩條測試線嵌固在轉子的外側壁內，所述兩條測試線相互絕緣并且與轉子絕緣；

基于上述電機的轉子溫度在線測量裝置，它包括采樣電阻、單片機、解碼器、第一個測量端子、第二個測量端子和顯示器，第一個測量端子、第二個測量端子分別連接單片機的第一個輸入端A/D1和第二個輸入端A/D2，所述第一個測量端子和第二個測量端子還分別與兩個電刷連接，采樣電阻的一端與所述單片機的第二個輸入端A/D2連接，所述采樣電阻的另一端接電源地，所述單片機的第一個輸入端A/D1、單片機的VCC端和解碼器的VCC端與電源正極連接，所述單片機的解碼器控制信號輸出端與解碼器的LOAD端連接，所述單片機的顯示數據輸出端與解碼器的DATA端連接，所述單片機的解碼器時鐘信號輸出端與解碼器的CLK端連接，所述解碼器的輸出端與顯示器的輸入端連接，所述單片機和解碼器的END端接電源地。

本發明的測量裝置在使用的時候，將測量裝置中的第一個測量端子和第二個測量端子分別與本發明的電機上的兩個電刷連接，所述單片機采集采樣電阻和兩個電刷之間的電阻值進入單片機進行處理，進而獲得溫度值并在顯示器上顯示；通過單片機控制進行實時采集，即可監測電機轉子的溫升。

本發明的測量裝置的優點有：一、在電機工作時可實時測量電機的轉子的溫度，實現了溫度監控的實時性；二、成本低。

附圖說明

圖1是帶有轉子溫度測量端子電機的結構示意圖，圖2是帶有轉子溫度測量端子電機的轉子溫度在線測量裝置的電路結構示意圖。

具體實施方式