[發(fā)明專(zhuān)利]用于電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升實(shí)時(shí)測(cè)量的空心共軸對(duì)拖電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510147290.7
• 申請(qǐng)日: 2015-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104776939B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方攸同;徐登輝;周晶;黃曉艷;馬吉恩;張健;張凱賀;張麗慧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01K13/08
• 分類(lèi)號(hào): G01K13/08
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，具體地說(shuō)是涉及一種用于電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升實(shí)時(shí)測(cè)量的空心共軸對(duì)拖電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)

高速永磁電機(jī)具有效率高、運(yùn)行可靠、功率因數(shù)高、控制特性好等優(yōu)點(diǎn)，已成為高速電機(jī)新的發(fā)展方向。轉(zhuǎn)速達(dá)到數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)/分的高速電機(jī)在尺寸、重量等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但其突出的問(wèn)題是風(fēng)摩損耗與高頻電磁損耗下的散熱問(wèn)題，這對(duì)于大功率小型化高速電機(jī)更具挑戰(zhàn)性。對(duì)永磁電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子的溫升會(huì)帶來(lái)更嚴(yán)重的問(wèn)題：轉(zhuǎn)子上的永磁體承受離心力有限，需要外加護(hù)套保護(hù)；轉(zhuǎn)子的散熱效果差，其溫升過(guò)高會(huì)導(dǎo)致永磁體失磁。為了提高電機(jī)的運(yùn)行壽命與可靠性，高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的溫升測(cè)量問(wèn)題亟待解決。

電機(jī)與加載設(shè)備的連接通常通過(guò)聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)。高速電機(jī)轉(zhuǎn)速快，因而對(duì)于聯(lián)軸器的同軸度要求極高否則會(huì)對(duì)電機(jī)產(chǎn)生巨大擾動(dòng)，故在實(shí)驗(yàn)條件下實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)聯(lián)軸器加載優(yōu)勢(shì)顯著。

由于轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升的測(cè)量存在一定的困難。對(duì)于轉(zhuǎn)子溫升的試驗(yàn)測(cè)量，目前通常采用轉(zhuǎn)子軸端溫升測(cè)量、停機(jī)測(cè)量、非接觸式測(cè)溫等方法。轉(zhuǎn)子軸端溫升測(cè)量用測(cè)量轉(zhuǎn)子的軸端溫升近似代替轉(zhuǎn)子內(nèi)部溫升，這種方法偏差大且無(wú)法得到轉(zhuǎn)子內(nèi)局部過(guò)熱點(diǎn)的溫度值。停機(jī)測(cè)量是在運(yùn)行一定時(shí)間后，拆開(kāi)電機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)子表面溫升。由于在拆卸中存在熱量的損失，即便經(jīng)過(guò)校正，也會(huì)存在偏差。非接觸式測(cè)溫法以紅外測(cè)溫居多，需要提供有關(guān)物性參數(shù)（如輻射系數(shù)等），測(cè)量得到的為被測(cè)溫度場(chǎng)的平均溫度，精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升實(shí)時(shí)測(cè)量的空心共軸對(duì)拖電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，可用于高速永磁同步電機(jī)，目的在于驗(yàn)證電機(jī)溫度場(chǎng)模型的準(zhǔn)確性，提高電機(jī)的運(yùn)行壽命與可靠性，同時(shí)為電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

兩臺(tái)對(duì)拖電機(jī)轉(zhuǎn)子共用同一根對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸和同一機(jī)殼，機(jī)殼通過(guò)軸承套在對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸上，機(jī)殼內(nèi)裝有兩臺(tái)對(duì)拖電機(jī)；兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子分別固定套在對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸兩端，電機(jī)定子安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子外周?chē)潭ㄔ跈C(jī)殼內(nèi)壁上；機(jī)殼的兩端均開(kāi)有用于冷卻的風(fēng)冷通道，每臺(tái)對(duì)拖電機(jī)處的機(jī)殼上均設(shè)有一水冷通道，機(jī)殼中部設(shè)有散熱片；對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸開(kāi)有中心孔，每臺(tái)對(duì)拖電機(jī)處的對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸中心孔中均裝有一溫度傳感器，溫度傳感器經(jīng)傳感器引線(xiàn)連接到外端的滑環(huán)上，滑環(huán)安裝在機(jī)殼外的對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸的周面，滑環(huán)兩側(cè)設(shè)有電刷，電刷經(jīng)電刷引線(xiàn)連接外部的信號(hào)處理模塊。

所述的水冷通道為水管，從機(jī)殼一側(cè)開(kāi)口進(jìn)入穿過(guò)電機(jī)定子連接到機(jī)殼另一側(cè)開(kāi)口伸出。

所述的機(jī)殼中部外側(cè)面設(shè)有散熱片，朝向兩側(cè)的兩臺(tái)對(duì)拖電機(jī)處的機(jī)殼中部?jī)?nèi)壁設(shè)有散熱片。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無(wú)聯(lián)軸器加載，避免了高轉(zhuǎn)速下因聯(lián)軸器同軸度不足帶來(lái)的機(jī)械擾動(dòng)。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子溫升的直接測(cè)量，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子的內(nèi)部熱點(diǎn)的局部溫度的測(cè)量，為防止轉(zhuǎn)子局部過(guò)熱提供預(yù)警信息。

4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)于電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下轉(zhuǎn)子溫升的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量，為電機(jī)轉(zhuǎn)子損耗的理論計(jì)算與數(shù)值模擬提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明空心轉(zhuǎn)軸對(duì)拖電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的整體剖面示意圖。

圖2是本發(fā)明對(duì)拖電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)信號(hào)引出部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸，2、風(fēng)冷通道，3、水冷通道，4、散熱片，5、電機(jī)定子，6、電機(jī)轉(zhuǎn)子，7、機(jī)殼，8、溫度傳感器，9、傳感器引線(xiàn)，10、引線(xiàn)孔，11、滑環(huán)，12、電刷，13電刷引線(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的兩臺(tái)對(duì)拖電機(jī)轉(zhuǎn)子6共用同一根對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1和同一機(jī)殼7，機(jī)殼7通過(guò)軸承套在對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1上，機(jī)殼7內(nèi)裝有兩臺(tái)對(duì)拖電機(jī)；兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子6分別固定套在對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1兩端，電機(jī)定子5安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子6外周?chē)潭ㄔ跈C(jī)殼7內(nèi)壁上；機(jī)殼7的兩端均開(kāi)有用于冷卻的風(fēng)冷通道2，每臺(tái)對(duì)拖電機(jī)處的機(jī)殼7上均設(shè)有一水冷通道3，機(jī)殼7中部設(shè)有散熱片4。

對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1開(kāi)有中心孔，每臺(tái)對(duì)拖電機(jī)處的對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1中心孔中均裝有一溫度傳感器8，溫度傳感器8經(jīng)傳感器引線(xiàn)9連接到外端的滑環(huán)11上，如圖2所示，滑環(huán)11安裝在機(jī)殼7外的對(duì)拖共用空心轉(zhuǎn)軸1的周面，滑環(huán)11兩側(cè)設(shè)有電刷12，電刷12經(jīng)電刷引線(xiàn)13連接外部的信號(hào)處理模塊端口。