用于控制深海大功率电机的温度的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于控制深海大功率电机的温度的系统，其包含：控制器，其与电机的电机外壳连接，用于向电机外壳内注入不同注入量的流体介质；补偿器，其与控制器连接，用于向控制器传送流体介质；热量交换器，其与电机外壳连接，用于交换流出电机外壳的流体介质与海水之间的热量，并将热量交换后的流体介质传送至补偿器；温度传感器，其用于检测电机外壳内部流体介质的实时温度；总控模块，用于接收并根据实时温度控制所述控制器，以通过所述控制器调节所述注入量。本发明专利技术能够检测电机外壳内部流体介质的温度，并根据温度来调整注入量，以通过注入的流体介质与电机进行热量交换，改变电机的温度。

A system and method for controlling the temperature of high power motors in the deep sea

The invention provides a system for controlling the temperature of a deep-sea high-power motor, which comprises: a controller, which is connected with the motor shell of the motor, for injecting different injected amount of fluid medium into the motor shell; a compensator, which is connected with the controller, for transmitting fluid medium to the controller; a heat exchanger, which is connected with the motor shell, for exchanging and flowing out the motor shell The temperature sensor is used to detect the real-time temperature of the fluid medium inside the motor shell; the main control module is used to receive and control the controller according to the real-time temperature to adjust the injection amount through the controller. The invention can detect the temperature of the fluid medium inside the motor shell and adjust the injection amount according to the temperature to exchange heat with the motor through the injected fluid medium and change the temperature of the motor.

【技术实现步骤摘要】
用于控制深海大功率电机的温度的系统及方法
本专利技术涉及温度控制领域，具体地说，涉及一种用于控制深海大功率电机的温度的系统及方法。
技术介绍
随着全球海洋经济的不断发展，海洋勘探与开发能力不断提高，特别是深海石油勘探开发和深海采矿的发展，对耐高水压、大功率深海电机的需求越来越大。但深海工作环境对大功率电机的长寿命与热稳定性提出了很高的要求。电机的内热交换及其壳体的抗高水压能力直接影响电机的寿命与性能。需要交换电机产生的热量，对电机的温度进行控制，并提高电机壳体耐海水高压能力。因此，本专利技术提供了一种用于控制深海大功率电机的温度的系统及方法。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于控制深海大功率电机的温度的系统，所述系统包含：控制器，其与所述电机的电机外壳连接，用于向所述电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以通过注入的流体介质与所述电机进行热量交换；补偿器，其与所述控制器连接，用于向所述控制器传送流体介质，并保证所述控制器吸入的流体介质的压力大于所述电机当前位置海水的压力，以防止海水倒灌；热量交换器，其与所述电机外壳连接，用于交换流出所述电机外壳的流体介质与海水之间的热量，并将热量交换后的流体介质传送至所述补偿器；温度传感器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的实时温度；总控模块，其与所述温度传感器连接，用于接收并根据所述实时温度控制所述控制器，以通过所述控制器调节所述注入量。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包含：>溢流控制器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的压力，并在所述压力大于第一阈值时，排掉所述电机外壳内的部分流体介质。根据本专利技术的一个实施例，所述溢流控制器采用溢流阀。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包含：湿度传感器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的湿度，并在所述湿度大于第二阈值时，向所述总控模块发出湿度超标信号。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包含：过滤器，其连接在所述热量交换器以及所述补偿器之间，用于过滤流出所述热量交换器的流体介质中的杂质，并将过滤后的流体介质传输至所述补偿器。根据本专利技术的一个实施例，所述补偿器还包含：体积检测器，其用于检测所述补偿器内流体介质的体积，并在流体介质的体积小于第三阈值时，向所述总控模块发送储备不足信号。根据本专利技术的一个实施例，所述体积检测器采用位移式体积检测器，用于通过所述补偿器内流体介质的液体高度判定所述补偿器内流体介质的体积是否小于第三阈值。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于控制深海大功率电机的温度的方法，所述方法包含以下步骤：通过控制器向所述电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以通过注入的流体介质与所述电机进行热量交换；通过补偿器向所述控制器传送流体介质，并保证所述控制器吸入的流体介质的压力大于所述电机当前位置海水的压力，以防止海水倒灌；通过热量交换器交换流出所述电机外壳的流体介质与海水之间的热量，并将热量交换后的流体介质传送至所述补偿器；通过温度传感器检测所述电机外壳内部流体介质的实时温度；通过总控模块接收并根据所述实时温度控制所述控制器，以通过所述控制器调节所述注入量。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包含：通过溢流控制器检测所述电机外壳内部流体介质的压力，并在所述压力大于第一阈值时，排掉所述电机外壳内的部分流体介质。根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包含：通过湿度传感器检测所述电机外壳内部流体介质的湿度，并在所述湿度大于第二阈值时，向所述总控模块发出湿度超标信号。本专利技术提供的用于控制深海大功率电机的温度的系统及方法能够检测电机外壳内部流体介质的温度，并根据温度来调整注入电机外壳的流体介质的注入量，以通过注入的流体介质与电机进行热量交换，改变电机的温度，大功率深海工况适用性强。并且，本专利技术具备深海压力补偿功能，确保电机适用于深海高压环境，以及能够实时检测补偿器内流体介质水分含量及流体介质体积，电机及设备安全保护性高，系统可靠性强。另外，还能够实时控制控制器出口及电机内流体介质压力，防止超压，保护了系统各装置。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1显示了根据本专利技术的一个实施例的用于控制深海大功率电机的温度的系统结构框图；图2显示了根据本专利技术的另一个实施例的用于控制深海大功率电机的温度的系统结构框图；以及图3显示了根据本专利技术的一个实施例的用于控制深海大功率电机的温度的方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细说明。随着全球海洋经济的不断发展，海洋勘探与开发能力不断提高，特别是深海石油勘探开发和深海采矿的发展，对耐高水压、大功率深海电机的需求越来越大。但深海工作环境对大功率电机的长寿命与热稳定性提出了很高的要求。电机的内热交换及其壳体的抗高水压能力直接影响电机的寿命与性能。需要交换电机产生的热量，对电机的温度进行控制，并提高电机壳体耐海水高压能力。目前来说，专利文件一种海底电机冷却方法及装置(201110218495.1)以及一种深海大功率电机温升控制方法及装置(201310290071.5)虽然能对电机进行冷却处理，但是散热能力与电机转速正相关，当转速一定，转矩增加时，电机产生热量多，热交换无法将电机温度降下来，烧坏电机，导致深海装备无法工作，可靠性低。以上专利散热能力都与电机转速正相关，在某些情况下，不能很好的对电机的温度进行控制，存在很大的缺陷。因此需要一种用于控制深海大功率电机的温度的系统。图1显示了根据本专利技术的一个实施例的用于控制深海大功率电机的温度的系统结构框图。如图1所示，系统包含：控制器101、补偿器102、热量交换器103、温度传感器104以及总控模块105。其中，控制器101与电机的电机外壳连接，用于向电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以通过注入的流体介质与电机进行热量交换。控制器101在实际应用中可以选用电控变量泵，通过电控变量泵调节泵出口的流量，向电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以对电机的温度进行调节，保证电机的正常可靠运行。需要说明的是，流体介质可以选用冷却油，比传统冷却剂具备更多优点。例如：灵敏的热平衡能力，超强的热传导能力，保障电机处于最佳工作温度，超宽的工作温度区间，能够适应深海大功率电机。补偿器102与控制器101连接，用于向控制器101传送流体介质，并保证控制器101吸入的流体介质的压力大于电机当前位置海水的压力，以防止海水倒灌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述系统包含：/n控制器，其与所述电机的电机外壳连接，用于向所述电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以通过注入的流体介质与所述电机进行热量交换；/n补偿器，其与所述控制器连接，用于向所述控制器传送流体介质，并保证所述控制器吸入的流体介质的压力大于所述电机当前位置海水的压力，以防止海水倒灌；/n热量交换器，其与所述电机外壳连接，用于交换流出所述电机外壳的流体介质与海水之间的热量，并将热量交换后的流体介质传送至所述补偿器；/n温度传感器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的实时温度；/n总控模块，其与所述温度传感器连接，用于接收并根据所述实时温度控制所述控制器，以通过所述控制器调节所述注入量。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述系统包含：
控制器，其与所述电机的电机外壳连接，用于向所述电机外壳内注入不同注入量的流体介质，以通过注入的流体介质与所述电机进行热量交换；
补偿器，其与所述控制器连接，用于向所述控制器传送流体介质，并保证所述控制器吸入的流体介质的压力大于所述电机当前位置海水的压力，以防止海水倒灌；
热量交换器，其与所述电机外壳连接，用于交换流出所述电机外壳的流体介质与海水之间的热量，并将热量交换后的流体介质传送至所述补偿器；
温度传感器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的实时温度；
总控模块，其与所述温度传感器连接，用于接收并根据所述实时温度控制所述控制器，以通过所述控制器调节所述注入量。


2.如权利要求1所述的用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述系统还包含：
溢流控制器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的压力，并在所述压力大于第一阈值时，排掉所述电机外壳内的部分流体介质。


3.如权利要求2所述的用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述溢流控制器采用溢流阀。


4.如权利要求1所述的用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述系统还包含：
湿度传感器，其用于检测所述电机外壳内部流体介质的湿度，并在所述湿度大于第二阈值时，向所述总控模块发出湿度超标信号。


5.如权利要求1所述的用于控制深海大功率电机的温度的系统，其特征在于，所述系统还包含：
过滤器，其连接在所述热量交换器以及所述补偿器之间，用于过滤流出所述热量交换器的流体介质中的杂质，并将过滤后的流体介质传输至所述补偿器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗前星，胡家喜，李俊，晏红文，罗凌波，马亦鸣，朱建波，宋俊辉，涂绍平，胥孜，胡斌炜，朱迎谷，
申请(专利权)人：上海中车艾森迪海洋装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31