[發明專利]具有熱致變色部件的電動馬達

在審

• 申請號: 201980069712.X
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN112888923A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: R·維斯塔普
• 申請（專利權）人: 依必安派特穆爾芬根有限兩合公司
• 主分類號: G01K11/12
• 分類號: G01K11/12;G01K13/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本發明涉及一種具有部件的電動馬達，其中，該部件至少部分地由熱致變色材料形成或其表面(14、15、16)上設置有由該熱致變色材料制成的涂層，且其中，該電動馬達具有相機(21)，該相機構造成通過成像技術捕捉部件的表面(14、15、16)，并且該電動馬達具有評估單元，該評估單元構造成根據由相機(21)捕捉的圖像來確定沿表面(14、15、16)的二維溫度場。

技術領域

本發明涉及一種具有用于溫度檢測和溫度監控的部件的電動馬達以及一種用于溫度檢測和溫度監控的方法。

背景技術

現有技術中已知對電動馬達的溫度監控。為此，通常使用諸如熱敏開關或熱敏傳感元件的傳感器，這些傳感器尤其是在電動馬達的繞組上測量溫度。但這類傳感器只能逐點檢測溫度。為了能夠進行平面溫度監控，已知借助熱模型根據逐點檢測的溫度值來計算溫度分布。但這有時需要較高的計算能力，從而計算必需的硬件既昂貴又占據大量空間，此外，基于溫度分布進行計算的熱模型可能出錯，經常無法適應條件變化，并且在某些情況下無法自適應。例如，由于磨損或由于執行的維護措施，計算出的溫度分布可能會偏離實際的溫度分布。通過使用大量傳感器，可以計算出更精確的溫度分布，但仍然存在為此使用的模型通常與實際情況不符的問題。

用于平面溫度檢測的替選方法或通過諸如熱成像相機等方法檢測溫度的電動馬達通常成本不菲，因此對于長期溫度監控而言不具經濟效益。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服上述缺陷，并提供一種電動馬達以及一種方法，利用該電動馬達和方法能夠低成本且經濟地檢測部件上的平面溫度分布。

本發明用以達成上述目的的解決方案為根據權利要求1所述的特征組合。

根據本發明提出一種具有部件的電動馬達，該部件至少部分地由熱致變色材料形成或其表面上設置有由熱致變色材料制成的涂層。所述電動馬達還具有相機和評估單元。相機構造成通過成像技術和優選地以顏色方式捕捉部件的表面。評估單元構造成根據由相機捕捉的圖像來確定沿表面的二維溫度場。除了使用顏色相機捕捉顏色圖像并根據顏色確定溫度之外，還可以使用黑白相機，其中，不為溫度指配顏色，而是指配灰度。

通過熱致變色材料，所述部件構造成隨部件溫度而變色，這樣可以由相機捕捉表面上的變色或由此所得的顏色梯度。

熱致變色是特定物質在溫度變化時改變顏色的特性。該過程可逆，使得物質或部件在冷卻后又恢復其原始顏色。顏色變化是由分子結構或晶體結構的變化引起。

因此，所述部件可以例如由諸如塑料的背襯材料與熱致變色物質的混合體制成。作為例如可以通過注塑成型過程加工成部件的混合體的替選方案，部件表面也可以涂覆有熱致變色材料，諸如顏料或噴漆。這樣的測溫顏料(又稱熱致變色顏料或熱色顏料)是通過顏色轉變或顏色變化指示溫度變化的涂層材料。

取決于所用的熱致變色物質，溫度變化例如導致由白色變綠色或由黑色變青綠色。

為了能夠在電動馬達內部或黑暗中檢測溫度，一種有利的改進方案規定，電動馬達進一步包括照明機構，該照明機構構造成照明由相機捕捉的表面。為此，LED作為照明機構尤其有利的是，這種LED本身不產生溫度或僅產生輕微溫度，并且不會使由其照明的表面或由其照亮的房間額外升溫。另一種實施方式的優勢在于，所述部件限定空腔，并且由相機捕捉的表面是部件面向空腔的內表面。這樣相機就能捕捉到較大的面積。

本發明的一種變型方案尤其也有利的是，所述電動馬達包括具有多個定子繞組的定子，并且在多個定子繞組中兩個緊鄰的定子繞組之間限定間隙，在該間隙中布置部件。