电动机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电动机，具有包含电动机绕组(2)的定子(1)以及用于对至少一个电动机绕组的温度进行监测的温度监测装置(10)，其中所述温度监测装置(10)在所述电动机绕组区域内具有测量线(20)，所述测量线从用于接入电磁脉冲或信号的接头(21)延伸至测量线末端(22)，其中所述温度监测装置(10)具有用于产生电磁脉冲或信号的信号发生装置(30)以及用于对所述测量线(20)中的信号传播时间进行测量的测量装置(40)以及评估单元(50)，所述评估单元被构建为根据当前检测到的信号传播时间来测定所述电动机绕组的当前温度。

Motor

【技术实现步骤摘要】
电动机
本技术涉及一种电动机，具有用于对电动机的电动机绕组的温度进行监测的温度监测装置。
技术介绍
现有技术中存在各种用传感器来监测电动机温度或电动机绕组温度的解决方案。已知的方法或措施是使用热敏元件、卡尔曼滤波器、传感器或数学模型。在使用诸如热敏开关或热敏元件等特别是对电动机绕组处的温度进行测量的传感器时，一方面只能检测局部温度，还存在将传感器安装于合适部位的安装工作。为了实现有效的温度监测，已知的做法是借助热模型根据定点检测到的温度值来计算温度分布。只是这种做法的计算量有时会很大，并且需要进行过程处理，导致计算所需的硬件价格昂贵且具有较大的空间需求。此外，温度分布计算所基于的热模型可能存在缺陷并且多半不适应条件的变化，偶尔也无法加以调整。举例而言，计算温度分布可能由于磨损或者由于实施了养护措施而有别于实际温度分布。现有技术中各种使用传感器和热敏开关的已知方法的另一个缺点在于受技术条件限制而存在的老化，从而导致使用寿命有限。因此，最好有一种能以低成本实现、空间需求小、恒定条件下使用寿命长且能可靠实现温度检测的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种较之现有技术有所简化的且能以低成本实现的温度监测装置以及一种监测电动机绕组温度的方法。这个目的通过根据下文所述的特征组合而达成。为此，本技术提出一种电动机，具有包含电动机绕组的定子以及用于对至少一个电动机绕组的温度进行监测的温度监测装置，其中所述温度监测装置在所述电动机绕组区域内具有(绝缘)测量线，所述测量线从用于接入电磁脉冲或信号的接头延伸至测量线末端，其中所述温度监测装置具有用于产生电磁脉冲或信号的信号发生装置以及用于对所述测量线中的信号传播时间进行测量的测量装置以及评估单元，所述评估单元被构建为根据当前检测到的信号传播时间(脉冲传播时间)来测定所述电动机绕组的当前温度。传播时间由于脉冲传导介质(在此是绝缘的测量线配置)的电介质的温度相关介电常数的缘故而自身也是一个温度相关变量。因此，通过测量接入的脉冲的传播时间，可以通过评估来测定温度。在本技术的有利技术方案中，如下设置：所述测量线在待监测的电动机绕组区域内沿着所述定子的定子区段(优选是定子齿)布置。其优点在于，一方面可以以类似于真正的电动机绕组的方式在定子齿上缠绕测量线，此外，直接在要被检测温度的电动机绕组的区域内进行测量。在本技术的另一有利技术方案中，如下设置：所述测量线末端被终端电阻封闭或者说配置有终端电阻。终端电阻是指适用于高频的电阻的技术实施方案，这种电阻例如为了测量目的或者为了避免反射而作为负载连接在导线末端。终端电阻应构建得特别低感应，因此也使用实心电阻(Massewiderstand)。就此而言，所述测量线末端可直接与承载所述待监测的电动机绕组的定子齿连接，在此情况下，该定子齿用作终端电阻。进一步有利的是：先将所述测量线缠绕在后续将被缠绕所述电动机绕组的定子齿上。如此一来，测量线位于电动机绕组内部并且可用与电动机绕组相同的绕线方法或绕线技术缠绕在定子齿上，这能取得制造技术和经济效用上的优势。进一步有利地如下设置：预设(并优选永久地存储)最短允许传播时间tmin，并且所述评估单元在低于这个传播时间tmin时切断所述电动机的电压供应或者将电流消耗减至相应更低的值。举例而言，当脉冲速度小于光速的1/100时，就是这种情况。可以针对相关被测距离的长度，定义相应的传播时间作为极限值。在本技术特别有利的技术方案中，如下设置：在测量线长度已知的情况下，所述评估单元借助计算操作符根据与介电常数相关的脉冲速度基于以下函数测定所述脉冲的传播时间：包含以下变量：L*：电感性传播常数C*：电容性传播常数εr：相对介电常数ε0：电常数μr：相对磁导率μ0：磁常数。以下用于例示性绝缘体(在此是钛酸钡)的近似方程，初步近似得出的光速c的值介于1/50与1/100之间：在用于说明优选实施例的图3中，示出介电常数与温度的函数关系。在优选技术方案中如下设置：所述电动机的缠绕了电动机绕组的定子齿设有钛酸钡层(BaTiO3涂层)。本技术的另一个方面涉及一种对前述电动机的至少一个(优选所有)电动机绕组的温度进行监测的方法，所述方法包括以下步骤：a.借助所述信号发生装置产生脉冲并且将所述脉冲接入所述测量线，b.检测所述脉冲在所述测量线中的脉冲传播时间，c.借助所述评估单元根据所述信号传播时间测定所述电动机绕组的当前温度。其中，有利的是：达到极限温度时，也就是在低于预定义的脉冲传播时间时，优选在低于光速的百分之一时，中断或减小所述电动机绕组中所通的电流，或者完全切断所述电动机的电压供应。关于本技术其他有利改进方案的特征请参阅上文，下面参照附图并结合本技术的优选实施方案予以详细说明。附图说明其中：图1为用于说明本技术的示意性原理图；图2为图1中的细节，示出具有测量线的例示性定子齿；以及图3为钛酸钡(BaTiO3)的介电常数与温度的函数关系。具体实施方式图1以示意图示出电动机，其具有包含电动机绕组2的定子1以及温度监测装置10。温度监测装置10具有用于对电动机绕组2的温度进行监测的测量线20，如图2中的细节所示，该测量线布置在电动机绕组2区域内。在图2的细节中，测量线20缠绕在定子齿11上，也就是设于真正的电动机绕组下方。这意味着，测量线绕齿铺设在钛酸钡层上。测量线20从用于接入电磁脉冲或信号的接头21延伸至测量线末端22，该测量线末端上安装有终端电阻23。温度监测装置10还具有用于产生电磁脉冲或信号的信号发生装置30以及用于对测量线20中的信号传播时间进行测量的测量装置40。此外还设有评估单元50，其被构建为根据当前检测到的信号传播时间来测定电动机绕组2的当前温度。在图示实施例中，定子齿涂布了由钛酸钡(BaTiO3)构成的涂层。图3示出钛酸钡(BaTiO3)的介电常数与温度的函数关系。如图所示，在120℃左右的范围内出现介电常数的显著上升。因此，当绕组温度和钛酸钡的温度接近120℃时，脉冲速度从约c/50变为约c/100，这可以借助用于测量脉冲传播时间的传统测量装置来检测。本技术的实施范围不限于前述优选实施例。凡是运用前述解决方案的技术变体，即便以完全不同的方式进行实施，也落入本技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机，具有包含电动机绕组(2)的定子(1)以及用于对至少一个电动机绕组的温度进行监测的温度监测装置(10)，其特征在于，所述温度监测装置(10)在所述电动机绕组区域内具有测量线(20)，所述测量线从用于接入电磁脉冲或信号的接头(21)延伸至测量线末端(22)，其中所述温度监测装置(10)具有用于产生电磁脉冲或信号的信号发生装置(30)以及用于对所述测量线(20)中的信号传播时间进行测量的测量装置(40)以及评估单元(50)，所述评估单元被构建为根据当前检测到的信号传播时间来测定所述电动机绕组的当前温度。/n

【技术特征摘要】
20181221 DE 102018133282.31.一种电动机，具有包含电动机绕组(2)的定子(1)以及用于对至少一个电动机绕组的温度进行监测的温度监测装置(10)，其特征在于，所述温度监测装置(10)在所述电动机绕组区域内具有测量线(20)，所述测量线从用于接入电磁脉冲或信号的接头(21)延伸至测量线末端(22)，其中所述温度监测装置(10)具有用于产生电磁脉冲或信号的信号发生装置(30)以及用于对所述测量线(20)中的信号传播时间进行测量的测量装置(40)以及评估单元(50)，所述评估单元被构建为根据当前检测到的信号传播时间来测定所述电动机绕组的当前温度。


2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述测量线(20)在待监测的电动机绕组(2)区域内沿着所述定子(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·维斯塔普，
申请(专利权)人：依必安派特穆尔芬根有限两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE