一种电机转子非接触式测温装置的制作方法

本申请涉及元件温度测试技术领域，更具体地说，尤其涉及一种电机转子非接触式测温装置。

背景技术：

目前，在设备开展状态检修时，对转子表面温度进行监测具有重要的意义，转子绕组线圈如果发生绝缘破损或击穿，造成部分线圈失效，阻抗发生变化，导致局部过热，当温度上升到线圈绝缘漆融化点时，极易造成电气短路起火，造成重大的设备损失，因此在设备开展状态检修时，迫切需要对转子表面温度进行监测。

现有技术中涉及到的转子测温方式通常有如下几种：采用间接判断转子温度的情况，只能判断转子平均温度，无法确定具体的超温点；采用一般的红外非接触测温技术测量，无法很好地判断测量的温度具体是哪个位置的，或者是虚假的温度；而采用热电偶热电阻及光纤光栅测温的，需要在转子表面布置若干个测温探头，每个探头引出一根信号线，通过滑环引出，如果测量点较多，会有许多的信号线和对应的滑环，不但安装复杂，也容易影响设备运行。

因此，如何提供一种电机转子非接触式测温装置，其无需在电机转子上另外安装其他部件，可通过非接触测量方式准确测量电机转子温度，测温操作高效便捷，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请提供一种电机转子非接触式测温装置，其无需在电机转子上另外安装其他部件，可通过非接触测量方式准确测量电机转子温度，测温操作高效便捷。

本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种电机转子非接触式测温装置，包括：加工在电机转子大轴一端表面的键相槽；安装于电机转子的中心轴外围的传感器安装部，传感器安装部与电机定子相对固定；设置于传感器安装部上的键相传感器；用于探测转子表面温度的红外测温装置；与红外测温装置、键相传感器连接的测温处理器。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，红外测温装置包括：测温仪主体；与测温仪主体连接，用于传输接收到电机转子表面红外线的温度信息传输组件。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，温度信息传输组件包括：安装于电机定子上的物镜；与测温仪主体上的探头连接的目镜；连接物镜、目镜的红外光纤。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，传感器安装部包括：安装于电机转子的中心轴外围的圆环安装板，设置于圆环安装板上，用于安装定位键相传感器的安装孔；圆环安装板与电机定子相对固定。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，键相传感器的个数具体为2～60个。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，相邻的键相传感器之间的间距相等。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，红外测温装置的个数具体为10～50个。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，物镜呈直线沿电机转子轴向布置。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，电机转子非接触式测温装置还包括：与测温处理器通过信号连接，用于发出探测异常温度提示信息的报警机构。

本发明提供的电机转子非接触式测温装置，与现有技术相比，包括：设于电机转子大轴一端表面的键相槽以及安装于电机转子的中心轴外围的传感器安装部，其中，传感器安装部与电机定子相对固定，传感器安装部上安装有键相传感器，电机转子非接触式测温装置还包括用于探测转子表面温度的红外测温装置以及与红外测温装置、键相传感器连接的测温处理器。本申请提供的电机转子非接触式测温装置，综合运用了键相系统和红外测温系统，通过电机转子的键相系统确定位置，能够实现非接触式测量电机转子温度。相较于现有技术而言，无需在电机转子上另外安装部件，测温操作更加高效便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电机转子非接触式测温装置的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1所示，本发明实施例提供一种电机转子非接触式测温装置，包括：设于电机转子1表面的键相槽2；安装于电机转子1的中心轴外围的传感器安装部3，传感器安装部3与电机定子相对固定；设置于传感器安装部3上的键相传感器4；用于探测转子表面温度的红外测温装置5；与红外测温装置5、键相传感器4连接的测温处理器6。

本发明实施例提供的电机转子非接触式测温装置，与现有技术相比，本发明实施例涉及的电机转子非接触式测温装置包括：设于电机转子1表面的键相槽2以及安装于电机转子1的中心轴外围的传感器安装部3，其中，传感器安装部3与电机定子相对固定，传感器安装部3上安装有键相传感器4，电机转子非接触式测温装置还包括用于探测转子表面温度的红外测温装置5以及与红外测温装置5、键相传感器4连接的测温处理器6。本申请提供的电机转子非接触式测温装置，综合运用了键相系统和红外测温系统，通过电机转子1的键相系统确定位置，能够实现非接触式测量电机转子1温度。相较于现有技术而言，无需在电机转子1上另外安装部件，测温操作更加高效便捷。

具体地，在本发明实施例中，红外测温装置5包括：测温仪主体501；与测温仪主体501连接，用于传输接收到电机转子1表面红外线的温度信息传输组件。

具体地，在本发明实施例中，温度信息传输组件包括：安装于电机定子上的物镜502；与测温仪主体501上的探头连接的目镜503；连接物镜502、目镜503的红外光纤504。

其中，物镜502对准电机转子1需要测温的部位，物镜502接收到代表电机转子1温度信息的红外线，通过红外光纤传输到目镜503，目镜503与红外测温装置5的探头连接，将红外线传导到红外测温装置探头，如此就可测量出测温部位的温度。

具体地，在本发明实施例中，传感器安装部3包括：安装于电机转子1的中心轴外围的圆环安装板，设置于圆环安装板上，用于安装定位键相传感器4的安装孔；圆环安装板与电机定子相对固定。

需要说明的是，本申请实施例中涉及的键相测量具体理解为通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称键相标记，当这个凹槽或凸键转到探头位置时，相当于探头与被测面间距宊变，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。

因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角；通过设置多个传感器，可以测量轴转动所处的相位角。

还需要说明的是，在本申请实施例中，键相传感器4利用其外套的螺纹安装于圆环安装板的安装孔上，要求键相传感器4径向与电机转子1轴垂直，探头与转子轴的距离为1mm～2mm。键相传感器4每转过一个键相槽2即输出一个脉冲，其中，键相脉冲：1脉冲/转，脉冲到来时刻可表征转子实际运动位置。

其中，还需说明的是，温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理，传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。

如上，本发明实施例涉及的电机转子非接触式测温装置，采用中长波红外光纤引导转子表面的红外线到红外测温装置，并采用标定的方法处理光纤传导时的衰减带来的误差，根据电机的轴向安装同轴运行的传感器测量电机转子的角相位来确定当前时刻测量温度值的位置。通过在定子内表面沿着电机轴向位置安装一排红外光纤，当电机转子旋转一圈，红外光纤就能把转子表面的温度信息传导到红外测温仪，如此就可将电机转子表面的温度分布测量下来。

具体地，在本发明实施例中，键相传感器4的个数具体为2～60个。

具体地，在本发明实施例中，相邻的键相传感器4之间的间距相等。

具体地，在本发明实施例中，红外测温装置5的个数具体为10～50个。

具体地，在本发明实施例中，物镜502呈直线沿电机转子轴向布置。

具体地，在本发明实施例中，电机转子非接触式测温装置还包括：与测温处理器6通过信号连接，用于发出探测异常温度提示信息的报警机构。

更为详细地阐述，在本发明实施例中，确定若干个键相传感器4安装的位置信息是通过键相槽2转到相应传感器位置时，对应的键相传感器4给出一个脉冲信号，我们就可以确定转子的相位信息；

在检测到温度信息后，再根据键相信息确定该温度处于转子的相位信息，根据该温度信号的红外目镜安装位置得到该温度对于转子轴向的位置，就可以确定温度的具体位置，从而进一步确定与电机转子1特定测温点对应的温度信息。

本发明实施例涉及的电机转子非接触式测温装置，综合利用了键相系统和红外测温系统，由于红外测温装置不便安装在电机内部，采取红外镜头及红外光纤导引红外线到电机外部，再采用红外测温的方式进行电机转子1的测温。相较于现有技术而言，无需在电机转子上另外安装部件，测温操作更加高效便捷。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。