1.本发明涉及电机领域,尤其涉及一种永磁电机转子测温方法。还涉及一种可测量转子温度的永磁电机,适用前述永磁电机转子测温方法。
背景技术:
2.永磁电机的转子温度除与永磁电机自身的设计参数有关,还受变频器控制匹配、机组冷却条件、现场环境及运行工况等影响。
3.目前,永磁电机多采用全封闭结构,不利于电机内部散热,尤其是不利于转子的散热。然而,转子的永磁体温度越高,则永磁体的磁性越弱,如果超过其允许工作温度,永磁体将会失磁,影响电机性能和运行可靠性。因此,在电机试验及现场运行时,有必要准确测量和实时监测转子永磁体或护套温度。
4.常见的永磁电机的永磁体的测量方式是通过测量空载反电势来估算永磁体温度。此类测量方式不仅存在延时性,而且不准确。当然,目前也有技术采用温度传感器来测量转子温度,例如,在电机内埋置温度传感器通过导电滑环或电刷接触将传感器信号引出电机,或者,在定子内开孔内放置温度传感器,通过测量定转子气隙附近的温度来预估转子温度。埋置温度传感器这种测量方式结构复杂、维护性差,容易引起接触不良、信号易受干扰、测量不稳定等问题,且在高速旋转时滑环磨损严重,不适用于高速永磁电机。至于在定子内开孔并放置温度传感器此测量方式,则容易损坏定子铁芯的齿部和定子绕组绝缘,不但加工精度要求高,还无法直接测量转子的温度,因此测量精度低。
技术实现要素:
5.本发明的目的是提供一种永磁电机转子测温方法,可以安全、方便、精确地检测或监测永磁电机的转子温度。本发明的另一目的是提供一种可测量转子温度的永磁电机,适用前述永磁电机转子测温方法。
6.为实现上述目的,本发明提供一种永磁电机转子测温方法,包括:
7.以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道;
8.以预设采样频率启动所述红外测温探头。
9.优选地,所述以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤之前还包括:
10.将红外测温探头可拆卸地固定于机壳的探头安装孔;
11.所述以预设采样频率启动所述红外测温探头的步骤之后还包括:
12.自所述机壳拆卸所述红外测温探头,并密封堵塞所述探头安装孔。
13.优选地,所述以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤包括:
14.以表贴式永磁电机的永磁铁为待测对象,在所述表贴式永磁电机的转子转轴内开
设与所述转子转轴同向延伸的第一通道;所述永磁铁和设于机壳的第一红外测温探头二者暴露于所述第一通道的两端。
15.优选地,所述以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置间隙通道的步骤还包括:
16.以所述表贴式永磁电机的护套为待测对象,当装配机壳和第二红外测温探头二者时在所述护套和所述第二红外测温探头之间留设无障碍空间以作为第二通道;所述第二红外测温探头的照射方向与所述护套的轴向相交。
17.优选地,所述以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置间隙通道的步骤包括:
18.以内嵌式永磁电机的永磁铁为待测对象,在所述内嵌式永磁电机的转子压圈内开设n个以转子转轴为中心环布的第三通道;所述永磁铁和设于机壳的第三红外测温探头二者暴露于任一所述第三通道的两端;
19.所述以预设采样频率启动所述红外测温探头的步骤具体包括:
20.设定所述红外测温探头的采集频率为所述转子压圈的旋转频率的m倍(m为n的约数);
21.在红外测温探头对准其中一个所述第三通道时开启所述红外测温探头。
22.本发明还提供一种可测量转子温度的永磁电机,适用如上所述的永磁电机转子测温方法,包括:
23.具有机壳、转子和定子的电机本体;
24.设于所述机壳的红外测温探头;
25.设于所述红外测温探头和所述转子之间、用以供红外辐射穿梭的通道。
26.优选地,所述电机本体具体为表贴式永磁电机;所述转子包括永磁铁、与所述永磁体同轴连接的转子转轴以及套设于所述永磁体和所述转子转轴的护套;所述通道包括设于所述转子转轴内的第一通道和位于所述机壳和所述转子之间的第二通道;所述红外测温探头包括用以沿所述第一通道对准所述永磁铁的第一红外测温探头和用以沿所述第二通道对准所述护套的第二红外测温探头;
27.所述第一通道、所述第一红外测温探头、所述转子转轴和所述永磁体四者同轴分布;
28.所述第二通道处于所述机壳的内壁和所述护套的外壁之间的空腔内。
29.优选地,所述转子转轴包括位于所述永磁铁的轴向两端的第一转轴和第二转轴;所述第一转轴、所述永磁铁和所述第二转轴三者的相邻端面贴合且胶粘固定;所述第一通道设于所述第一转轴内。
30.优选地,所述电机本体具体为内嵌式永磁电机;所述转子包括转子转轴、若干围设且贴合所述转子转轴的永磁铁、套设于所述永磁铁外的转子铁芯和沿所述转子铁芯的轴向端部封装全部所述永磁铁的转子压圈;所述通道包括多个设于所述转子压圈的第三通道;所述红外测温探头包括用以沿任意所述第三通道对准所述永磁铁的第三红外测温探头。
31.优选地,任一所述第三通道的端面呈长圆孔状。
32.相对于上述背景技术,本发明所提供的永磁电机转子测温方法包括:
33.s1:以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头
之间设置通道;
34.s2:以预设采样频率启动所述红外测温探头。
35.上述永磁电机转子测温方法以永磁铁和/或护套为待测对象,利用设于机壳的红外测温探头和设于前述红外测温探头和待测对象之间通道实现转子温度的非接触式测量,可以直接测量和监测转子的永磁铁和/或护套的温度,避免了接触式测量的磨损和接触不良的问题。
36.按照上述永磁电机转子测温方法检测永磁电机的转子温度时,操作简单方便,测量准确,能够适用不同转速和不同类型的永磁电机。
37.此外,本发明还提供一种可测量转子温度的永磁电机,能够应用上述永磁电机转子测温方法,因而能够方便、快速、准确地检测转子温度,有利于提高电机的运行安全和可靠性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例所提供的第一种可测量转子温度的永磁电机的结构示意图;
40.图2为本发明实施例所提供的第二种可测量转子温度的永磁电机的结构示意图;
41.图3为本发明实施例所提供的第一种永磁电机转子测温方法的流程示意图;
42.图4为本发明实施例所提供的第二种永磁电机转子测温方法的部分流程示意图;
43.图5为本发明实施例所提供的第三种永磁电机转子测温方法的流程示意图。
44.其中,1-永磁铁、2-护套、3-第二红外测温探头、4-第一转轴、5-第一红外测温探头、6-轴端盖板、7-定子铁芯、8-机壳主体、9-第二转轴、10-转子铁芯、11-转子压圈、12-第三红外测温探头、13-第一通道、14-第三通道、15-转子转轴。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
46.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
47.请参考图1至图5,图1为本发明实施例所提供的第一种可测量转子温度的永磁电机的结构示意图;图2为本发明实施例所提供的第二种可测量转子温度的永磁电机的结构示意图;图3为本发明实施例所提供的第一种永磁电机转子测温方法的流程示意图;图4为本发明实施例所提供的第二种永磁电机转子测温方法的部分流程示意图;图5为本发明实施例所提供的第三种永磁电机转子测温方法的流程示意图。
48.本发明提供一种永磁电机转子测温方法,包括:
49.s1:以永磁铁1和/或护套2为待测对象,在待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道;
50.s2:以预设采样频率启动红外测温探头。
51.该永磁电机转子测温方法利用红外测温探头测量永磁电机的转子的温度,因此,需要在永磁电机的转子和红外测温探头二者之间设置可供红外辐射穿梭的通道。
52.通道位于永磁电机的转子和红外测温探头之间,换言之,通道的一端朝向红外测温探头敞露,通道的另一端朝向永磁电机的转子敞露,因此,以预设采样频率启动红外测温探头时,若永磁电机的转子、通道和红外测温探头三者共线,则红外测温探头可以通过通道采集永磁电机的转子的红外辐射信号,实现获取永磁电机的转子的温度。
53.该永磁电机转子测温方法的目的是获取永磁电机的转子的温度,考虑到不同类型的永磁电机的转子结构存在差异,因此,对于具体的永磁电机而言,若该永磁电机的转子同时具备永磁铁1和护套2,则可以在红外测温探头与永磁铁1、红外测温探头与护套2之间分别设置通道,换言之,该永磁电机的永磁铁1和护套2此二者均作为待测对象;若该永磁电机的转子具备永磁铁1但不具备护套2,显然通道设置于红外测温探头与前述永磁铁1之间,该永磁电机的永磁铁1作为待测对象。
54.对于不同类型的永磁电机而言,当永磁电机的转子因永磁电机启动而旋转时,上述待测对象、通道和红外测温探头三者可以在永磁电机的整个作业周期内始终共线,也可以在永磁电机的整个作业周期间歇性地共线。
55.待测对象属于转子的零部件之一,因此,待测对象随转子的旋转而旋转,而红外测温探头设于机壳,因此,红外测温探头与机壳保持相对静止。当然,红外测温探头也可以安装于与机壳相对静止的其他壳体零件上,例如永磁电机的轴承座、油封、安装架等。
56.当待测对象、通道和红外测温探头三者在永磁电机的整个作业周期内始终共线时,意味着待测对象、通道和红外测温探头三者均位于转子的中心轴所在直线;当待测对象、通道和红外测温探头三者在永磁电机的整个作业周期间歇性地共线,意味着待测对象、通道和红外测温探头至少一者不位于转子的中心轴所在直线。本发明所提供的永磁电机转子测温方法中,以预设采样频率启动红外测温探头的目的正是为了当且仅当待测对象、通道和红外测温探头三者共线时启动红外测温探头以采集红外辐射信号,换言之,确保红外测温探头仅采集待测对象的温度。
57.综上,本发明所提供的永磁电机转子测温方法以红外测温探头对转子实现非接触式测量,通过直接测量转子的永磁铁1和/或护套2实现监测转子的温度,避免了接触式测量的磨损和接触不良的问题。此外,该永磁电机转子测温方法操作简单方便,测量准确,能够适用于不同转速和不同类型的永磁电机,有利于提高电机的运行安全和可靠性。
58.下面结合附图和实施方式,对本发明所提供的永磁电机转子测温方法做更进一步的说明。
59.为了更为合理地在永磁电机的装配、使用和维护等不同阶段应用该永磁电机转子测温方法开展测温作业,本发明所提供的永磁电机转子测温方法在步骤s1之前还包括:
60.s01:将红外测温探头可拆卸地固定于机壳的探头安装孔;
61.相应地,在步骤s2之后还包括:
62.s3:自机壳拆卸红外测温探头,并密封堵塞探头安装孔。
63.由此可见,应用该永磁电机转子测温方法时,除了需要在红外测温探头和待测对象之间设置通道,还需要在机壳上设置用于安装红外测温探头的探头安装孔。
64.探头安装孔与红外测温探头可拆卸连接,包括且不限于探头安装孔与红外测温探头轴孔过盈配合或者采用螺纹锁紧。
65.以探头安装孔与红外测温探头采用螺纹锁紧为例。探头安装孔为螺纹孔,红外测温探头呈柱状且外周设有螺纹,进行测温作业时,将红外测温探头旋拧于探头安装孔内,实现探头安装孔与红外测温探头二者相对固定,随后按照步骤s1和步骤s2测量待测对象的温度。测温作业结束后,将红外测温探头自探头安装孔内拆卸取下,再将螺纹密封堵头等零部件装入探头安装孔内,实现密封封堵探头安装孔。
66.按照上述操作密封封堵探头安装孔后,无论是测温作业前后利用螺纹密封堵头等零部件封堵探头安装孔,还是测温作业当中利用红外测温探头封堵探头安装孔,机壳内的多个零部件几乎处于相同的全封闭密封空间内,为永磁电机内的多个零部件提供更为安全可靠的作业环境。
67.以下以常见的表贴式永磁电机和内嵌式永磁电机为例,分别说明本发明所提供的永磁电机转子测温方法的具体操作方式。
68.表贴式永磁电机的转子包括永磁铁1和护套2,因此,应用本发明所提供的永磁电机转子测温方法测量表贴式永磁电机的转子温度时,以永磁铁1和/或护套2为待测对象,在待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道这一步骤即步骤s1包括:
69.s11:以表贴式永磁电机的永磁铁1为待测对象,在表贴式永磁电机的转子转轴15内开设与转子转轴15同向延伸的第一通道13;永磁铁1和设于机壳的第一红外测温探头5二者暴露于第一通道13的两端。
70.表贴式永磁电机包括永磁铁1、转子转轴15以及套设于前述永磁铁1和转子转轴15外的护套2,由此可见,共同设于护套2内的永磁铁1和转子转轴15此二者均处于表贴式永磁电机的转子中心轴所在直线。此时,可在转子转轴15内开孔以形成第一通道13,同时将第一红外测温探头5安装于前述直线和机壳的交点处。
71.上述第一通道13沿转子转轴15的轴向延伸;第一通道13的一端朝向机壳上的第一红外测温探头5、另一端朝向永磁铁1,也就是说,第一红外测温探头5暴露于第一通道13的其中一端,永磁铁1暴露于第一通道13的另外一端,表贴式永磁电机的永磁铁1、第一通道13和第一红外测温探头5三者均处于表贴式永磁电机的转子中心轴所在直线。针对前述结构,第一红外测温探头5可以在表贴式永磁电机的整个作业周期内以任意预设采样频率实现多次信号采集。例如,表贴式永磁电机在t1时刻至t2时刻内开启,则第一红外测温探头5可以在t1时刻至t2时刻内有规律地实现n次信号采集(n=1,2,3
……
),也可以在t1时刻至t2时刻内无规律地实现n次信号采集(n=1,2,3
……
)。
72.进一步地,针对表贴式永磁电机的转子测温作业,上述步骤s1还包括:
73.s12:以表贴式永磁电机的护套2为待测对象,当装配机壳和第二红外测温探头3二者时在护套2和第二红外测温探头3之间留设无障碍空间以作为第二通道;第二红外测温探头3的照射方向与护套2的轴向相交。
74.可见,应用本发明所提供的永磁电机转子测温方法测量表贴式永磁电机的转子温度时,可以同时将表贴式永磁电机的永磁体和护套2作为待测对象,分别利用第一红外测温
探头5和第二红外测温探头3检测前述永磁体和护套2的温度。
75.根据护套2的结构及其在表贴式永磁电机内的安装关系,第二红外测温探头3通常以护套2的外周壁面作为检测区域,因此,若以表贴式永磁电机的轴向为基准方向,则第二红外测温探头3倾斜设置于表贴式永磁电机的机壳,令第二红外测温探头3的照射方向与护套2的轴向相交,实现第二红外测温探头3对准护套2的外周壁面。与此同时,机壳的内壁和护套2的外周壁面之间的空腔可以作为第二通道。
76.相较于第一通道13而言,第二通道属于表贴式永磁电机的多个零部件装配完成后的局部空腔,此局部空腔内无障碍物遮挡,可以实现红外辐射信号在护套2和第二红外测温探头3之间的传递。
77.如图1所示,表贴式永磁电机的机壳可包括呈圆柱状的机壳主体8和设于前述机壳主体8的轴向端面的中心的轴端盖板6;则上述第一红外测温探头5设于轴端盖板6,上述第二红外测温探头3设于机壳主体8的轴向端面且偏离于轴端盖板6。
78.应用本发明所提供的永磁电机转子测温方法测量内嵌式永磁电机的转子温度时,以永磁铁1和/或护套2为待测对象,在待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道这一步骤即步骤s1包括:
79.以内嵌式永磁电机的永磁铁1为待测对象,在内嵌式永磁电机的转子压圈11内开设n个以转子转轴15为中心环布的第三通道14;永磁铁1和设于机壳的第三红外测温探头12二者暴露于任一第三通道14的两端;
80.以预设采样频率启动红外测温探头的步骤即步骤s2具体包括:
81.s21:设定红外测温探头的采集频率为转子压圈11的旋转频率的m倍(m为n的约数);
82.s22:在红外测温探头对准其中一个第三通道14时开启红外测温探头。
83.内嵌式永磁电机包括若干个永磁铁1、转子转轴15、转子铁芯10和转子压圈11,其中,全部永磁铁1围绕转子转轴15定位安装,转子铁芯10围设于全部永磁铁1的外周,转子压圈11沿转子铁芯10的轴向固定于全部永磁铁1的外侧。由此可见,在内嵌式永磁电机中,永磁铁1为待测对象。
84.该实施例中,由于任意一个永磁铁1的内侧为转子转轴15、外侧为转子铁芯10和转子压圈11,为了避免干扰内嵌式永磁电机的正常运行,通道设于转子压圈11。例如,在前述转子压圈11内开设n个贯通转子压圈11的孔以作为第三通道14,与此同时,在机壳上设置第三红外测温探头12;永磁铁1和设于机壳的第三红外测温探头12二者暴露于任意一个第三通道14的两端。
85.其中,任意一个第三通道14沿转子压圈11的轴向贯通,全部第三通道14以转子压圈11的中点为中心环列分布。
86.在内嵌式永磁电机中,永磁铁1并未处于转子的中心轴所在直线,第三红外测温探头12同样并未处于转子的中心轴所在直线,因此需要在转子压圈11内开设多个围绕转子的中心轴环列分布的第三通道14,全部第三通道14所围成的圆形区域恰好对准永磁铁1。可见,前述转子压圈11既能够利用未开孔的局部区域定位装卡永磁铁1,又能够利用开孔加工成型的第三通道14实现第三红外测温探头12对准永磁铁1。
87.当然,相较于表贴式永磁电机的第一红外测温探头5和第二红外测温探头3能够持
续、不间断地分别对准表贴式永磁电机的永磁铁1和护套2,内嵌式永磁电机的第三红外测温探头12只能在第三通道14旋转至特定角度时才能对准内嵌式永磁电机的永磁铁1。其中,第三通道14旋转至特定角度指的是,转子压圈11转动至任意一个第三通道14与第三红外测温探头12、内嵌式永磁电机的永磁铁1共线。为此,应用该永磁电机转子测温方法测量内嵌式永磁电机时,需要在第三红外测温探头12对准且仅对准内嵌式永磁电机的永磁铁1时使红外测温探头采集红外辐射信号,而在第三红外测温探头12对准转子压圈11时停止采集红外辐射信号,避免第三红外测温探头12检测到除永磁铁1以外的其他零部件的温度。
88.至于实现第三红外测温探头12对准永磁铁1时采集红外辐射信号、对准转子压圈11时停止采集红外辐射信号的方式,可以通过调整第三红外测温探头12的采样频率和转子压圈11上第三通道14的频率间隔,令二者满足上述步骤s21和步骤s22的要求。当然,由于转子压圈11的转速不可调整,因此,需要通过调整转子压圈11的第三通道14的数量和相对位置来调整转子压圈11上第三通道14的频率间隔。
89.其中,步骤s22可以视为矫正第三红外测温探头12的采样初始时间,令第三红外测温探头12的采样初始时间与内嵌式永磁电机的转子的零位角(开孔位置)相对应。
90.例如,当转子压圈11上均布有四个第三通道14,且该转子压圈11在t3时刻至t4时刻恰好旋转一周时,则每隔(t
4-t3)/4,前后相邻的两个第三通道14中,后一第三通道14转动至前一第三通道14所在位置,换言之,第三通道14在转子压圈11上的频率间隔为4/(t
4-t3),与之相适应地,第三红外测温探头12在t3时刻恰好对准一个第三通道14且采集红外辐射信号,随后在t3时刻至t4时刻之间以等时间时隔四次采集红外辐射信号。其中,四个第三通道14的“四”对应于上文的n,四次采集中的“四”对应于上文的m。
91.本发明还提供一种可测量转子温度的永磁电机,应用如上的永磁电机转子测温方法,除了具有机壳、转子和定子的电机本体以外,还包括红外测温探头和通道;红外测温探头设于机壳,通道设于红外测温探头和转子之间。其中,定子可包括定子铁芯7等零部件,具体可参照现有技术,本文不做详细说明。
92.该可测量转子温度的永磁电机可以采用表贴式永磁电机作为电机本体,则转子包括永磁铁1、与永磁体同轴连接的转子转轴15以及套设于永磁体和转子转轴15的护套2,相应的,红外测温探头可包括用于检测永磁体1的温度的第一红外测温探头5和用于检测护套2的温度的第二红外测温探头3;通道则包括设于第一红外测温探头5和永磁铁1之间的第一通道13,还包括设于第二红外测温探头3和护套2之间的第二通道。
93.上述永磁铁1设置通常设置为圆柱形,因此,永磁铁1和转子转轴15同轴连接并形成磁钢轴,护套2缠绕于磁钢轴或者作为一个套筒状的整体零件套设前述磁钢轴。
94.上述通道包括设于转子转轴15内的第一通道13和位于机壳和转子之间的第二通道;其中,第一通道13、第一红外测温探头5、转子转轴15和永磁体1四者同轴分布;第二通道则处于机壳的内壁和护套2的外壁之间的空腔内。
95.进一步地,该可测量转子温度的永磁电机中,转子转轴15可包括位于永磁铁1的轴向两端的第一转轴4和第二转轴9;第一转轴4、永磁铁1和第二转轴9三者的相邻端面贴合且通过强力胶粘剂胶粘固定;第一通道13设于第一转轴4内,换言之,第一转轴4为空心轴体,反之,第二转轴9为实心轴体。显然,红外测温探头靠近第一转轴4而远离第二转轴9。至于红外测温探头在该实施例中的具体安装方式,可参照图1以及上文在永磁电机转子测温方法
中的解释和说明,此处不再详细展开。
96.该可测量转子温度的永磁电机也可以采用内嵌式永磁电机作为电机本体,内嵌式永磁电机的转子包括转子转轴15、多个围设且贴合转子转轴15的永磁铁1、套设于永磁铁1外的转子铁芯10以及沿转子铁芯10的轴向端部封装全部永磁铁1的转子压圈11;通道则包括多个设于转子压圈11的第三通道14,全部第三通道14以转子压圈11的中点为中心环列分布,相应地,红外测温探头包括用于检测永磁铁1的温度的第三红外测温探头12。显然,永磁铁1和第三红外测温探头12分别暴露于第三通道14的两端。至于第三红外测温探头12和全部第三通道14的具体位置关系,可参考附图和上文的详细说明。
97.上述实施例中,任意一个第三通道14的端面呈长圆孔状,此长圆孔状既有利于红外测温探头采集永磁铁1的红外辐射信号,又能够有效约束永磁铁1,避免永磁铁1自转子压圈11一侧脱离转子转轴15。
98.以上对本发明所提供的永磁电机转子测温方法和可测量转子温度的永磁电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
技术特征:
1.一种永磁电机转子测温方法,其特征在于,包括:以永磁铁(1)和/或护套(2)为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道;以预设采样频率启动所述红外测温探头。2.根据权利要求1所述的永磁电机转子测温方法,其特征在于,所述以永磁铁(1)和/或护套(2)为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤之前还包括:将红外测温探头可拆卸地固定于机壳的探头安装孔;所述以预设采样频率启动所述红外测温探头的步骤之后还包括:自所述机壳拆卸所述红外测温探头,并密封堵塞所述探头安装孔。3.根据权利要求1或2所述的永磁电机转子测温方法,其特征在于,所述以永磁铁(1)和/或护套(2)为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤包括:以表贴式永磁电机的永磁铁(1)为待测对象,在所述表贴式永磁电机的转子转轴(15)内开设与所述转子转轴(15)同向延伸的第一通道(13);所述永磁铁(1)和设于机壳的第一红外测温探头(5)二者暴露于所述第一通道(13)的两端。4.根据权利要求3所述的永磁电机转子测温方法,其特征在于,所述以永磁铁(1)和/或护套(2)为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤还包括:以所述表贴式永磁电机的护套(2)为待测对象,当装配机壳和第二红外测温探头(3)二者时在所述护套(2)和所述第二红外测温探头(3)之间留设无障碍空间以作为第二通道;所述第二红外测温探头(3)的照射方向与所述护套(2)的轴向相交。5.根据权利要求1或2所述的永磁电机转子测温方法,其特征在于,所述以永磁铁(1)和/或护套(2)为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道的步骤包括:以内嵌式永磁电机的永磁铁(1)为待测对象,在所述内嵌式永磁电机的转子压圈内开设n个以转子转轴(15)为中心环布的第三通道(14);所述永磁铁(1)和设于机壳的第三红外测温探头(12)二者暴露于任一所述第三通道(14)的两端;所述以预设采样频率启动所述红外测温探头的步骤具体包括:设定所述第三红外测温探头(12)的采集频率为所述转子压圈的旋转频率的m倍(m为n的约数);在所述第三红外测温探头(12)对准其中一个所述第三通道(14)时开启所述第三红外测温探头(12)。6.一种可测量转子温度的永磁电机,其特征在于,适用如权利要求1所述的永磁电机转子测温方法,包括:具有机壳、转子和定子的电机本体;设于所述机壳的红外测温探头;设于所述红外测温探头和所述转子之间、用以供红外辐射穿梭的通道。7.根据权利要求6所述的可测量转子温度的永磁电机,其特征在于,所述电机本体具体
为表贴式永磁电机;所述转子包括永磁铁(1)、与所述永磁体同轴连接的转子转轴(15)以及套设所述永磁体和所述转子转轴(15)的护套(2);所述通道包括设于所述转子转轴(15)内的第一通道(13)和位于所述机壳和所述转子之间的第二通道;所述红外测温探头包括用以沿所述第一通道(13)对准所述永磁铁(1)的第一红外测温探头(5)和用以沿所述第二通道对准所述护套(2)的第二红外测温探头(3);所述第一通道(13)、所述第一红外测温探头(5)、所述转子转轴(15)和所述永磁体(1)四者同轴分布;所述第二通道处于所述机壳的内壁和所述护套(2)的外壁之间的空腔内。8.根据权利要求7所述的可测量转子温度的永磁电机,其特征在于,所述转子转轴(15)包括位于所述永磁铁(1)的轴向两端的第一转轴(4)和第二转轴(9);所述第一转轴(4)、所述永磁铁(1)和所述第二转轴(9)三者的相邻端面贴合且胶粘固定;所述第一通道(13)设于所述第一转轴(4)内。9.根据权利要求6所述的可测量转子温度的永磁电机,其特征在于,所述电机本体具体为内嵌式永磁电机;所述转子包括转子转轴(15)、若干围设且贴合所述转子转轴(15)的永磁铁(1)、套设于所述永磁铁(1)外的转子铁芯(10)和沿所述转子铁芯(10)的轴向端部封装全部所述永磁铁(1)的转子压圈(11);所述通道包括多个设于所述转子压圈(11)的第三通道(14);所述红外测温探头包括用以沿任意所述第三通道(14)对准所述永磁铁(1)的第三红外测温探头(12)。10.根据权利要求9所述的可测量转子温度的永磁电机,其特征在于,任一所述第三通道(14)的端面呈长圆孔状。
技术总结
本发明公开了一种永磁电机转子测温方法和可测量转子温度的永磁电机。该永磁电机转子测温方法包括以永磁铁和/或护套为待测对象,在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道;以预设采样频率启动所述红外测温探头。该永磁电机转子测温方法利用红外测温探头和通道直接测量转子的永磁铁和/或护套实现监测转子的温度,对转子实现非接触式测量的温度检测,避免了接触式测量的磨损和接触不良的问题,因此具有操作简单方便、测量准确、能够适用于不同转速和不同类型的永磁电机等优点。用于不同转速和不同类型的永磁电机等优点。用于不同转速和不同类型的永磁电机等优点。
技术研发人员:晏才松 曾纯 刘龙辉 金海善 张诚诚 刘焕 张杰 丰帆
受保护的技术使用者:湖南中车尚驱电气有限公司
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2022/3/8