永磁电机定转子温度和振动测量装置和永磁电机制造方法及图纸

本申请涉及一种永磁电机定转子温度和振动测量装置和永磁电机，测量装置包括：用于插入定子齿上预设的传感器孔的长条形的一体式传感器组；传感器孔位于电机定子轴向中心位置且位于定子齿中心线的径向方向；一体式传感器组包括依次排列的非接触式测温传感器、接触式测温传感器和振动传感器；非接触式测温传感器用于设置在传感器孔中靠近定子齿顶部的一端，以检测转子的温度；振动传感器用于设置在传感器孔中靠近定子轭的一端，以检测电机的振动；接触式测温传感器用于设置在非接触式测温传感器和振动传感器之间，以检测定子的温度。上述方案中，可以同时测量转子、定子的温度以及电机的振动情况，且上述装置结构简单、安装过程便捷，便于使用。

【技术实现步骤摘要】
永磁电机定转子温度和振动测量装置和永磁电机
本申请涉及永磁电机
，尤其涉及一种永磁电机定转子温度和振动测量装置和永磁电机。
技术介绍
目前，永磁电机以其转矩密度高、效率高、转速范围宽、功率因数高、节能等特点，逐步代替传统的异步电机。但相比于异步电机，由于稀土永磁体的应用，其和铁芯中的涡流以及由于电机高频次载波和齿槽等影响所引起的谐波使得电机转子产生较大的铁磁损耗，这些损耗大都转化为热量散发出去，散发的热量导致定子温度过高，继而可能使定子绕组线圈发生绝缘损坏或击穿，严重时可能导致线圈短路起火。另一方面，电机由于生产制造、装配等环节设计、工艺问题或者长期运行出现的不确定因素会导致电机旋转时发生振动，振动也会导致永磁体退磁或失磁，进而可能导致设备失效。综上所述，累积的高温以及机械振动可能会使永磁体产生永久不可恢复的退磁，严重影响电机的带载能力。因此，对永磁电机实时进行定转子温度测量、定子振动测量有十分迫切的需要。明确永磁电机不同工况下定、转子温度、电机振动的数据，不仅可以为维护设备长期可靠工作还能对电机优化设计提供重要依据。相关技术中，对永磁电机的定转子温度测量、电机振动测量是通过分立式的传感器实现的，其结构安装复杂，且不便于长期进行实时数据监测处理及控制。
技术实现思路
本申请提供一种永磁电机定转子温度和振动测量装置和永磁电机，以解决相关技术中对永磁电机的定转子温度、振动的测量方法中存在的传感器安装结构复杂、使用不便的问题。本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：>第一方面，本申请实施例提供一种永磁电机定转子温度和振动测量装置，包括：长条形的一体式传感器组，用于插入定子齿上预设的传感器孔；所述传感器孔位于电机定子轴向中心位置且位于定子齿中心线的径向方向；所述一体式传感器组包括依次排列的非接触式测温传感器、接触式测温传感器和振动传感器；所述非接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子齿顶部的一端，以检测转子的温度；所述振动传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子轭的一端，以检测电机的振动；所述接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中的所述非接触式测温传感器和所述振动传感器之间，以检测定子的温度。可选的，所述非接触式测温传感器为红外热电堆传感器，所述接触式测温传感器为热敏电阻传感器，所述振动传感器为电感式振动传感器。可选的，所述传感器组中的各传感器均为微机电系统封装传感器，尺寸均为底面圆直径4毫米、高3毫米。可选的，所述永磁电机定转子温度和振动测量装置还包括铝管；所述传感器组设置在所述铝管内，所述铝管用于插入所述传感器孔。可选的，所述传感器孔的直径为5毫米，所述铝管的外直径为4.5毫米。可选的，所述铝管内灌装有环氧胶，用于固定所述传感器组。可选的，所述永磁电机定转子温度和振动测量装置还包括信号处理装置；所述传感器组中的各传感器均采用两条引出线接入所述信号处理装置；所述信号处理装置用于对各传感器采集的信号进行放大、隔离和滤波处理，以及将处理后的模拟信号转换为数字信号并传输至主控制器。可选的，各传感器的所有引出线外还包括屏蔽层。可选的，所述信号处理装置包括放大器、单片机和通信电路。第二方面，本申请实施例还提供一种永磁电机，包括带有传感器孔的永磁电机本体和设置在所述传感器孔内的、上述任一种永磁电机定转子温度和振动测量装置；其中，所述传感器孔位于电机定子轴向中心位置且位于定子齿中心线的径向方向。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请的实施例提供的技术方案中，将传统的三种分立的测量传感器结合起来，通过将一体式传感器组设置在定子齿内，从而可以同时测量转子、定子的温度以及电机的振动情况，如此便于对电机进行长期实时有效的监控；此外，传感器组的结构简单、安装过程便捷，便于用户使用，在此基础上可以收集电机的关键运行信息，为电机设计、安装和使用提供数据支持。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1为本申请实施例提供的一种永磁电机定转子温度和振动测量装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种包含永磁电机定转子温度和振动测量装置的永磁电机的径向剖面示意图；图3为本申请实施例提供的一种包含永磁电机定转子温度和振动测量装置的永磁电机的轴向剖面示意图；图4为图3(b)的局部放大示意图；图5为本申请实施例提供的一种信号处理装置的结构示意图；附图标记：1-传感器组；11-非接触式测温传感器；12-接触式测温传感器；13-振动传感器；2-定子；21-定子齿；22-定子轭；3-转子；4-铝管；5-信号处理装置。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在对本申请的技术方案进行详细说明之前，首先对现有技术中永磁电机定转子的温度和振动的测量方式以及上述方式存在的问题进行说明。目前，主流的定子测温方式为在电机生产过程中，具体为在定子绕线过程中埋入热电阻温度传感器，传感器的两条信号线随电机编码器线组并入插头，然后接到电机驱动器。这种结构接线复杂、走线长，且热电阻传感器长距离的引线将导致电阻值发生偏移，无法准确获得定子线包温度。而主流电机厂商尤其针对电主轴、节能电机等的现有技术中涉及到永磁电机转子测温的方式基本都是间接测量，具体为：在轴中心开孔，电机运行一段时间后，将热电阻温度传感器或者红外温度传感器深入到轴孔中，间接测量转子温度。这种方式无法准确测试电机运行过程中的发热情况及永磁体的实际温度，无法实时监控温度数据进而进行相应措施，只是电机生产商对于电机进行的出厂测试。而若要对转子直接测温，则通常采用热电阻、热电偶或光纤光栅，实际测温时需要在转子表面布置测温探头，每个探头分别引出信号线，通过轴中心引出，这种方式安装复杂，操作难度高，且会增加设备运行故障率。测量振动在电机制造和试验环节运用最为广泛的是电机振动测试仪。电机振动测试仪是电机制造厂商必不可少的检测设备。其检测时，将电机放置在测试台，利用夹具固定，将振动测试仪的若干测试传感器探头用胶粘在电机外壳，当转子旋转时，测试电机振动情况。不过，振动测试仪只能在电机出厂时检测，而无法对电机安装到设备后长期进行有效监视。对于设备配套电机，用户往往需要配备振动检测装置通过与控制器联合使用，进行算法配置，将对电机振动异常时进行相应降速、急停或断电保护。面对用户的需求，振动测试仪无法满足应用需求。本申请的下述实施例首先解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机定转子温度和振动测量装置，其特征在于，包括：长条形的一体式传感器组，用于插入定子齿上预设的传感器孔；所述传感器孔位于电机定子轴向中心位置且位于定子齿中心线的径向方向；/n所述一体式传感器组包括依次排列的非接触式测温传感器、接触式测温传感器和振动传感器；/n所述非接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子齿顶部的一端，以检测转子的温度；所述振动传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子轭的一端，以检测电机的振动；所述接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中的所述非接触式测温传感器和所述振动传感器之间，以检测定子的温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机定转子温度和振动测量装置，其特征在于，包括：长条形的一体式传感器组，用于插入定子齿上预设的传感器孔；所述传感器孔位于电机定子轴向中心位置且位于定子齿中心线的径向方向；
所述一体式传感器组包括依次排列的非接触式测温传感器、接触式测温传感器和振动传感器；
所述非接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子齿顶部的一端，以检测转子的温度；所述振动传感器用于设置在所述传感器孔中靠近定子轭的一端，以检测电机的振动；所述接触式测温传感器用于设置在所述传感器孔中的所述非接触式测温传感器和所述振动传感器之间，以检测定子的温度。


2.根据权利要求1所述的永磁电机定转子温度和振动测量装置，其特征在于，所述非接触式测温传感器为红外热电堆传感器，所述接触式测温传感器为热敏电阻传感器，所述振动传感器为电感式振动传感器。


3.根据权利要求2所述的永磁电机定转子温度和振动测量装置，其特征在于，所述传感器组中的各传感器均为微机电系统封装传感器，尺寸均为底面圆直径4毫米、高3毫米。


4.根据权利要求3所述的永磁电机定转子温度和振动测量装置，其特征在于，还包括铝管；所述传感器组设置在所述铝管内，所述铝管用于插入所述传感器孔。

【专利技术属性】
技术研发人员：尚海，江欣怡，张义，白明山，王卫，许乔，
申请(专利权)人：西安安凡达智能电机有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61