专利名称：具有集成的振动传感器的电机的制作方法
技术领域：
示例性实施例涉及电机领域，更具体地，涉及具有集成的振动传感器的电机。
背景技术：
电机通过流过定子的电能做功以在转子中引起电动力。电动力在转子处产生旋转力。转子的旋转用于驱动各种外部装置。当然，还能够利用电机通过输入功发电。在任一情况下，电机目前都以越来越高的速度产生越来越大的输出，并且设计为更小的包装。高的功率密度和速度常常导致严苛的操作条件，比如高的内部温度、振动等等。因此，很多常见的电机包括传感器，这些传感器监控例如定子温度、壳体温度、振动等等。传感器通常采取安装在电机的壳体上的外部传感器的形式。传感器包括联接至例如读取和/或记录感测数据的控制器的分离的线束。
发明内容
公开了一种电机，包括壳体、安装在所述壳体内的定子、相对于所述定子可旋转地安装在所述壳体内的转子、以及布置在所述壳体内的振动传感器。所述振动传感器包括构造为且设置为检测所述电机的振动的感测构件。还公开了一种操作电机的方法。所述方法包括使转子相对于定子在壳体内旋转， 通过安装在所述壳体内的振动传感器感测所述电机的内部振动；以及基于所述内部振动调节所述电机的操作参数。
以下描述不应当视为以任何方式进行限制。参照附图，相似的元件标以相同的附图标记附图是根据示例性实施例的包括集成的振动传感器的电机的侧视截面图。
具体实施例方式参照附图，以示例而非限制的方式在此提供所公开的设备及方法的一个或多个实施例的详细描述。示例性实施例提供了直接集成到电机内的振动传感器。术语“集成到电机内”应当理解为包括布置在电机壳体内和/或被形成为电机壳体的外部部分的一个或多个传感器。 振动传感器设置在电机内并且感测在电机的操作期间产生的振动。振动的监控通过提供对是否需要调节操作参数的指示而增强机器的可靠性。即，电机的操作参数能够被调节以减轻非期望的振动水平和/或检测是否需要维修。振动传感器能够设置为监控相对的机器运动(模式)以确保电机没有在期望的参数以外进行操作，在期望参数以外的操作可能导致损害。如果感测到过多振动，则可以调节诸如速度、负载等的操作参数以将振动调节到更可接受的水平。
附图中以2整体地表示根据示例性实施例的电机。电机2包括壳体4，该壳体具有第一和第二侧壁6和7，所述第一和第二侧壁通过第一端部壁8和第二端部壁或盖10相连接以共同限定出内部部分12。第一侧壁6包括内表面16，第二侧壁7包括内表面17。此刻，应当理解，壳体4还能够构建为包括具有连续内表面的单个侧壁。电机2还示出为包括布置在第一侧壁6的内表面16和第二侧壁7的内表面17处的定子24。定子24包括本体 28，所述本体具有延伸到第二端部部分30的第一端部部分29，所述本体支承多个线圈36。 线圈36包括第一端部线匝部分40和第二端部线匝部分41。电机2还示出为包括可旋转地支承在壳体4内的轴54。轴54包括经居中部分59 延伸到第二端部57的第一端部56。第一端部56通过第一轴承63相对于第二端部壁10可旋转地支承，第二端部57通过第二轴承64相对于第一端部壁8可旋转地支承。轴54支承可旋转地安装在壳体4内的转子70。转子70包括相对于居中部分59固定的毂74以及转子叠片组件79。转子叠片组件79包括多个叠片，其中的一个以84表示。叠片84被堆叠并对准以限定转子叠片组件79的外径表面87。电机2通过线束99电连接至马达控制面板97。线束99包括多个电导体，其中的一个以104表示，这些电导体使定子24与布置在马达控制面板97中的具有端子(未示出) 的电源108电联接。马达控制面板97还容置控制器114，可以利用该控制器控制电机启动、 电机速度和/或电机关闭，以及设定电机2的各种其他操作参数。在所示的示例性实施例中，控制器114联接至布置在壳体4内的振动传感器140。 振动传感器能够为加速度计、应变仪或其他振动感测装置。如所示，振动传感器140包括感测构件143，该感测构件通过形成线束99的一部分的感测线路145电连接至控制器114。根据示例性实施例的一个方面，振动传感器140安装在第一轴承63处。具有感测构件153的另外的振动传感器150设置在第二轴承64处。除了布置在第一轴承63处的传感器140和第二轴承64处的传感器150以外，电机2包括安装至壳体4的振动传感器。更具体地，电机2包括布置在侧壁6上的振动传感器155和160,以及布置在侧壁7中的振动传感器165 和170。振动传感器150、155、160、165和170各包括相应的感测构件173、176、179和181， 这些感测构件通过感测线路(未示出)电连接至控制器114，该感测线路通过电缆99。利用该布置,控制器114监控由电机2产生的振动。通过振动传感器140、150、155、 160、165和170，控制器114监控相对的机器运动(模式)以确保电机2没有在期望的参数以外进行操作，在期望参数外的操作可能导致损害。在感测的振动超过预定水平的情况下， 控制器114将调节电机2的操作参数。例如，如果振动水平超过预定水平，则控制器114可以减小轴54的旋转速度或者调节齿轮或离合器以改变电机2上的负载直到振动水平回到可接受的水平为止。尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，可以形成各种变化，并且等同物可以替代其元件而不偏离本发明的范围。另外，对本发明的教导可以形成多种变型以适应特定的环境或材料而不偏离本发明的主要范围。由此旨在本发明不被限制于所公开的作为被构思来执行本发明的最佳模式的具体实施例，相反，本发明包括落入权利要求的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种电机,包括壳体；安装在所述壳体内的定子；相对于所述定子可旋转地安装在所述壳体内的转子；以及集成到所述壳体内的振动传感器，所述振动传感器包括构造为且设置为检测所述电机的振动的感测构件。
2.根据权利要求I所述的电机，还包括安装在所述壳体内的轴，所述轴具有第一端部，该第一端部经居中部分延伸至第二端部，所述振动传感器安装在所述轴的所述第一端部和所述第二端部中的一个处。
3.根据权利要求2所述的电机，还包括安装在所述轴的所述第一端部处的第一轴承和安装在所述轴的所述第二端部处的第二轴承，所述振动传感器安装为与所述第一轴承和所述第二轴承中相应的一个相邻。
4.根据权利要求2所述的电机，还包括安装在所述轴的所述第一端部和所述第二端部中的另一个处的另外的振动传感器。
5.根据权利要求2所述的电机，还包括安装到所述壳体的内表面上的另外的振动传感器。
6.根据权利要求5所述的电机，其中，所述另外的振动传感器包括安装到所述壳体的内表面上的多个振动传感器。
7.根据权利要求I所述的电机，还包括包括电源和控制器的马达控制面板，所述电机通过电缆电连接至所述马达控制面板，所述电缆包括电导体和感测线路，其中所述电导体使所述定子与所述电源电连接，所述感测线路使所述振动传感器与所述控制器电连接。
8.根据权利要求I所述的电机，其中，所述振动传感器是加速度计和应变仪中的一种。
9.一种操作电机的方法，所述方法包括使转子相对于定子在壳体内旋转；通过安装在所述壳体内的振动传感器感测所述电机的内部振动；以及基于所述内部振动调节所述电机的操作参数。
10.如权利要求9所述的方法，还包括在所述壳体内的多个位置处感测内部振动；基于在多个位置处的所述内部振动确定所述电机的相对运动；以及基于所述相对运动调节所述电机的操作参数。
11.如权利要求9所述的方法，其中，调节所述电机的操作参数包括改变所述转子的旋转速度。
12.如权利要求9所述的方法，其中，调节所述电机的操作参数包括改变与所述电机相关联的操作负载。
全文摘要
一种电机，包括壳体、安装在所述壳体内的定子、相对于所述定子可旋转地安装在所述壳体内的转子、以及布置在所述壳体内的振动传感器。所述振动传感器包括构造为且设置为检测所述电机的振动的感测构件。
文档编号H02K11/00GK102594031SQ201210009980
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月13日 优先权日2011年1月14日
发明者B·D·钱伯林, D·A·富尔顿 申请人:瑞美技术有限责任公司