自控節能電機的製作方法
2023-12-04 19:40:06 1
專利名稱：自控節能電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及電機技術，特別是一種自控節能電機。
背景技術：
作為拖動系統中的重要組成部分，電4幾廣泛應用於工業、農業、交通運 輸以及國防等各行各業，電機穩定可靠的運行是非常重要的，是保證各種設 備正常工作的基礎。由於電機的工作負載經常是變化的，且電機的工作環境 也是經常變化，因此，需要對電機的運行狀況進行實時監控，以保證電機可 靠正常的運行，並在電機出現故障前對電機或其工作負載進行處理，避免電 機出現燒毀等損壞不良，影響負載的正常工作。特別是對於工礦、石油等化 工行業，電機負載較大，工作場合惡劣，且負載變化頻繁，容易發生電機燒 毀等異常，若電機出現燒毀等異常，不但會造成重大的經濟損失，而且可能 造成安全故障。
目前，在電機運行過程中，主要是通過對電機運行過程中的電流或電壓 參數進行採集，並根據採集的電流或電壓參數對電機運行狀況進行判定和監 控。但是，這種電機運行參數的採集方式過於簡單，單純的電流或電壓參數 無法反應電機運行過程中最重要的機械參數，如電機轉軸的轉動扭矩、轉軸 轉速等電機實際工作中能夠反應電機真實工作狀況的參數。
由以上現有技術的技術方案可以看出，現有技術中通常只採集電機運行
過程中的電流或電壓參it，參數過於簡單，無法反映電機的實際運行狀況， 因此，如何獲得電機運行過程中的機械參數，特別是可直接反映電機運行狀 況的電機轉軸參數對電機保護具有非常重要的作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種自控節能電機，可以實時測量並輸出電機運行 過程中的轉軸參數，有效提高了電機的智能化程度，可實時對電機的運行狀 況進行監控，可有效避免電機故障，提高電機運行的可靠性和穩定性。
為實現上述目的，本發明提供了一種自控節能電機，包括電機外殼、電 機定子、電機轉子以及參數測量裝置和信號傳輸電路，所述參數測量裝置固
設在所述電機轉子的轉軸上，用於測量轉軸參數；所述信號傳輸電路包括信 號輸出電路和信號接收電路，所述信號輸出電路與所述參數測量裝置連接， 固設在所述轉軸上，所述信號接收電路固設在所述電機定子或電機外殼上， 用於接收所述信號輸出電路輸出的所述轉軸參數。
其中，所述參數測量裝置包括數字測量電路和電源電路，其中，數字測 量電路用於測量所述轉軸參數並輸送到所述信號傳輸電路，所述電源電路用 於為所述數字測量電路和信號傳輸電路提供電源。所述數字測量電路包括 依次連接的參數測量傳感器、信號放大電路和微控制器，所述參數測量傳感 器為轉矩信號傳感器、轉速信號傳感器、溫度信號傳感器、振動信號傳感器 和壓力信號傳感器中的一種或多種組合，分別與所述信號放大電路連接，所 述微控制器與所述信號傳輸電路連接。所述電源電路包括電源耦合器和穩壓 器，所述電源耦合器用於將外部的電源耦合到所述轉軸上；所述穩壓器與所 述電源耦合器連接，用於將耦合到所述轉軸上的電源轉換成穩定電壓，並提 供給所述數字測量電路和信號傳輸電路。所述信號輸出電路為光電耦合發射 器，用於將所述參數測量電路測得的所述轉軸參數的數位訊號發射出去；所
述信號接收電路為光電耦合接收器，用於接收所述光電耦合發射器發射的所 述轉軸參數的數位訊號。
進一步地，所述自控節能電機還可包括現場總線通信接口，設置在所述 電機定子或電機外殼上，與所述信號接收電路連接，用於將所述參數測量裝
5置測得的所述轉軸參數輸出。所述自控節能電機還可包括報警裝置，與所述 信號傳輸電路連接，用於根據所述轉軸參數判斷電機運行異常時報警。
此外，所述電機轉子的轉軸伸出電機外殼部分還可設置有柔性啟動裝置，
所述柔性啟動裝置包括均勻固設在所述轉軸上的多個葉片；所述葉片外部 套設有外殼，且所述葉片前端與外殼間隙設置，所述外殼兩端分別固接有非 接觸地套設在所述轉軸上的第一端蓋和第二端蓋；所述葉片將所述外殼分成 的與葉片數目相同的空腔內分別布設有多個剛性球體，所述剛性球體均勻分
布在所述空腔內，所述剛性球體的半徑大於所述葉片前端與所述外殼內壁之 間的空隙。所述第一端蓋和第二端蓋通過軸承或軸瓦套設在所述轉軸上。所 述外殼固接有用於連接負載的連接裝置，所述連接裝置為固接在所述第一端 蓋上的半聯軸器或皮帶輪；或者，所述外殼的外表面設置成皮帶輪形狀，用 於連接負載。所述柔性啟動裝置部分或全部凸設在所述電機外殼中。
本發明技術方案提供了一種自控節能電機，通過設置用於測量電機轉軸 參數的參數測量裝置，可以實施測量和獲得電機運行過程中反應電機運行狀 況的轉軸參數，並可將測量得到的轉軸參數實時傳送到相應的監控設備，對 電機的運行狀況進行實時監控，保證了電機運行的穩定性和可靠性；進一步 地，本發明技術方案還通過在電機轉軸上設置柔性啟動裝置，有效減少了電 機的啟動力矩和啟動電流，實現了電機和負載的全匹配，達到了 "大馬拉大 車、中馬拉中車、小馬拉小車"的技術效果，減少了電機的體積，提高了電 機的節能效果，同時，電機還具有過載保護功能，進一步地提高了電機運行 的安全性和可靠性。
圖1為本發明自控節能電機實施例一的結構示意圖2為本發明自控節能電機實施例中參數測量裝置的示意圖3為本發明自控節能電機實施例中信號傳輸電路的結構示意圖；圖4為本發明自控節能電機實施例二的結構示意圖； 圖5為圖4中A-A向的剖面示意圖6為本發明自控節能電機實施例二中柔性啟動裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的^支術方案啦文進一步的詳細描述。 圖1為本發明自控節能電機實施例一的結構示意圖；圖2為本發明自控 節能電機實施例中參數測量裝置的示意圖。該自控節能電機包括電機外殼1、 電機定子2、電機轉子3、參數測量裝置4和信號傳輸電路5，其中，參數測 量裝置4固設在電機轉子3的轉軸21上，用於測量轉軸參數；信號傳輸電路 5包括信號輸出電路51和信號接收電路52,信號輸出電路51與參數測量裝 置4連接，固設在轉軸21上，信號接收電路52固設在電機定子2或電機外 殼l上，用於接收信號輸出電路51輸出的轉軸參數。具體地，該參數測量裝 置4可包括數字測量電路41和電源電路42，其中，數字測量電路41用於測 量轉軸參數並輸送到信號傳輸電路5,電源電路42用於為數字測量電路41和 信號傳輸電路5提供電源。本實施例數字測量電路41可實時測量電機運行過 程中轉軸21的相關參數，並通過信號傳輸電路5輸出。
實際應用中，數字測量電路41可對電機運行過程中轉軸21的相關參數 進行測量，如可對轉軸21的轉動扭矩、軸向力、振動、溫度、壓力以及旋轉 速度等參數進行測量，並可將測得的轉軸參數轉換為數位訊號輸出，以便對 電機運行狀況進行監控。在對多個參數進行測量時，數字測量電路41可將測 量得到的每個參數的數位訊號按一定的規則存儲起來，並按一定次序進行發 送，避免多路參數同時發送造成信號傳輸混亂。同時，數字測量電路41也可 對多個參數的測量進行控制，在不同時刻有選擇的對一個或多個參數進行測 量，避免大量參數同時測量造成信號處理困難，同樣地，數字測量電路41也 可通過外部的控制信號對其中 一個或多個參數進行測量，以滿足實際的測量需要。可以看出，通過數字測量電路41可實時測量並獲得轉軸21運行過程
中的參數，如轉軸的轉動扭矩、溫度、軸向力等參數，並可將測量得到的參
數通過信號傳輸電路5輸出至電機控制中心，並由電機控制中心對測量得到 的轉軸參數進行解析、計算等處理，以獲取轉軸21的運行狀況，實時對電機 的運行狀況進行監控，並可根據電機的運行狀況對電機進行相應的控制等處 理措施，提高電機的智能效果。具體的，由於電機的轉軸21的轉動扭矩體現 了電機工作負載的大小，因此，通過對測量得到的轉軸的轉動扭矩進行分析 即可確定電機是否長期處於負載超載狀態工作，或者長期處於較小負載下工 作，或者電機轉軸損壞等，以便對電機帶動負載的工作能力作出判斷，及時 發現電機故障。由於電機轉軸的轉動扭矩、軸向力、轉速等參數可直接反映 電機的實際運行狀態，以及電機實際的帶載狀況，因此，通過對轉軸參數進 行測量和分析，可實時確定電機的運行狀況，對電衝幾進行監控，以便及時發 現潛在的故障隱患，有效保證了電機運行的可靠性和穩定性。
具體地，如圖2所示，本實施例中參數測量電路41可包括依次連接的參 數測量傳感器411、信號放大電路412和微控制器413。其中，參數測量傳感 器411用於測量並獲得轉軸參數的模擬信號；信號放大電路412與參數測量 傳感器411連接，用於對參數測量傳感器411輸出的轉軸參數的模擬信號進 行放大處理；孩i控制器413與信號放大電路412連接，用於接收信號放大電 路412放大處理後的轉軸參數的模擬信號並轉化為相應的數位訊號。具體地， 本實施例中的參數測量傳感器411可為轉矩信號傳感器、轉速信號傳感器、 溫度信號傳感器、振動信號傳感器和壓力信號傳感器中的一種或多種組合， 且各傳感器分別與信號放大電路412連接，實際應用中，根據測量和監控的 需要，可設置一定數量的傳感器，以獲得所需要的參數。信號放大電路412 可以為集成放大器，包括多個通道的信號放大電路，每個通道分別對參數測 量傳感器411中的各傳感器測得的參數的模擬信號進行處理，並將處理後的 參數的模擬信號分別傳送到微控制器413。微控制器413可對各路通道的信號放大器傳過來的模擬信號進行模數轉換等處理，並按照一定的協議轉換為適
合串行通訊的數位訊號，糹鼓控制器413還可對轉換後的參數的數位訊號進行
一定的處理，如排序等處理，並按照一定的次序進行數位訊號的輸出，提高 信號輸出的質量和輸出效率，具體地，本實施例微控制器可以為各種微控制
晶片，如AT8951C單片機，PLC以及CPLD等。實際應用中，為提高參數測量 裝置的抗幹擾能力，還可設置一定的抗幹擾電路或抗千擾措施，如可設置濾 波電路，或者設置屏蔽罩等，具體地，根據實際的抗幹擾需要設定合適的抗 幹擾電路，以保證參數測量裝置的測量精度。
圖3為本發明自控節能電機實施例中信號傳輸電路的結構示意圖。實際 應用中，由於轉軸21高速旋轉運動，為便於將參數測量裝置測得的轉軸參數 傳輸出來，信號傳輸電路可以採用接觸式或非接觸式的信號傳輸方式將轉軸 參數輸出，其中接觸式的信號傳輸方式可採用導電滑環的方式實現信號的傳 輸，本實施例中採用非接觸式的信號傳輸方式，具體地為採用光電耦合的方 式進行信號的傳輸。如圖3所示，信號輸出電路51為光電耦合發射器，用於 將參數測量電路測得的轉軸參數的數位訊號發射出去；信號接收電路52為光 電耦合接收器，用於接收光電耦合發射器發射的轉軸參數的數位訊號，其中， 光電耦合發射器用於將參數測量電路測得的轉軸參數的數位訊號發射出去， 光電耦合接收器用於接收光電耦合發射器發射的轉軸參數的數位訊號，光電 耦合發射器可固設在轉軸21上，光電耦合接收器可固設在電機外殼1上，且 與光電耦合發射器位置對應，本實施例中將光電耦合接收器固設在電機外殼1 的內壁與光電耦合發射器相對應的位置，以減少信號傳輸裝置的佔用空間， 同時，光電耦合接收器也可固定在電機定子或與電機外殼相對固定的其它機 構上，根據實際的需要可設置合適的位置。
實際應用中，本實施例中光電耦合發射器可包括並聯構成的 一個以上的 光敏元件，該光敏元件均勻布設在環形電路板53上，該環形電路板53固設 於轉軸21上，且與轉軸21同軸設置，其中，光敏元件為發光二極體、光敏
9二極體或光敏三極體。根據實際的測量需要，可設置合適數量的光敏元件， 以保證信號傳輸的效果。光電耦合發射器和光電耦合接收器中光敏元件的具 體設置的數量可根據實際需要而設定，如可設置包括多個光敏元件的光電耦 合發射器和包括單個光敏元件的光電耦合接收器，或者，設置包括單個光敏 元件的光電耦合發射器和包括多個光敏元件的光電耦合接收器，或者，光電 耦合發射器和光電耦合接收器均設置多個光敏元件，只要可以滿足實際的信 號傳輸需要即可。
實際應用中，電源電路可包括電源耦合器和穩壓器，其中，電源耦合器
用於將外部的電源耦合到轉軸上；穩壓器與電源耦合器連接，用於將耦合到 轉軸上的電源轉換成穩定電壓，並提供給數字測量電路和信號傳輸電路。具 體地，本實施例中的電源耦合器可採用光電池耦合裝置，該光電耦合裝置包 括光發生器和光電能量轉換器，其中，光發生器可設置在外殼上，光電能量 轉換器環繞設置在轉軸上；當光發生器發射光源時，光電能量轉換器可感應 光發生器發出的光源的能量，並將其轉換成電壓，傳送至穩壓器，由穩壓器 對其進行穩壓處理後提供給數字測量電路和信號傳輸電路。可以看出，通過 採用光電池耦合裝置，利用光電轉換的方式來獲得電壓，使得電源耦合器在 電壓傳輸中釆用非接觸形式的傳輸，同時，光電傳輸電壓可有效降低電壓傳 輸中產生的電磁幹擾，提高參數測量裝置的測量效果，且光電池耦合裝置結 構簡單，體積較小，可有效減少整個電機的體積。此外，本實施例中的電源 耦合器也可以為其它形式的耦合裝置，根據實際需要可選擇合適的電源耦合 裝置，如變壓器耦合裝置。
實際應用中，本實施例自控節能電機還可包括現場總線通信接口，設置 在所述電機定子或電機外殼上，與信號接收電路連接，用於將參數測量裝置 測得的轉軸參數輸出。具體地，該現場總線通信接口可以為RS232、 RS485 等標準通信接口，同時，該現場總線通信接口也可以為無線通信接口，如藍 牙、GPRS等無線通信接口。根據實際的需要，可設定合適的通信接口，如在油田等工礦企業，由於電機的使用數量較多，且電機分布於各個區域，因此，
可設置無線通信接口，如GPRS接口，並利用現有的無線網絡實現電機轉軸 參數的傳輸，便於控制中心實時獲取電機運行中的轉軸參數，實時對電機運 行狀況進行監控，並可根據電機運行狀況對電機進行控制，保證了電機運行 的可靠性和穩定性。
此外，實際應用中，本實施例自控節能電機還可包括報警裝置，與參數 測量裝置和信號傳輸電路連接，用於根據轉軸參數判斷電機運行異常時報警。 該報警裝置可根據參數測量裝置測得的轉軸參數判斷電機工作是否正常，若 電機工作異常，則發出相應的報警信號。具體地，假設參數測量裝置測量得 到的轉軸的轉動扭矩過大，超出電機正常工作時的扭矩規定值，則報警裝置 可發出報警，說明電機處於超載狀態，通知相關人員進行處理，具體地，該 報警裝置可以預設多種報警方式，如報警裝置響一下表明電機處於超載狀態， 報警響二下表明電機轉速過慢等，根據實際的需要，可設置不同的報警類型。 類似地，該報警裝置還可具有語音報警功能，具體地，可設置語音晶片，當 電機出現異常需要報警時，報警裝置可根據具體的異常狀況發出相應的報警 語音信息，如"電機過載異常，請及時處理"或"電機過熱，請注意，，等， 同時也可將各種報警方式結合起來進行報警，提高報警的有效性和可靠性。 可以看出，本實施例通過設置報警裝置，電機出現異常時，可以及時通知相 關人員進行處理，避免出現電機故障，保證電機運行的可靠性和安全性，避 免電機故障造成的危害。
實際應用中，參數測量裝置還可固設在轉軸伸出電機外殼的伸出部分， 這樣，參數測量裝置可以與電機轉子和電機定子隔離，避免電機轉子和電機 定子之間產生的磁場對參數測量裝置的影響；同時，為便於電機和參數測量 裝置的組裝，還可將預先製作好的參數測量裝置以裝配的形式與電機轉軸固 接在一起，同樣可以達到測量轉軸參數的目的。
此外，本實施例中，信號傳輸電路也可為變壓器耦合電路，該變壓器耦
ii合電路可包括作為信號輸出電路的第一線圏和作為信號接收電路的第二線 圏。其中第一線圈固設在電機轉子上，第二線圈固設在電機定子上，當電機 工作時，第一線圏與電子轉子一起轉動，從而與第二線圈形成旋轉變壓器， 利用變壓器耦合的性質實現測量信號的耦合傳輸。當採用變壓器耦合電路進 行測量信號的傳輸時，參數測量裝置只需要將測量得到的模擬信號直接通過 變壓耦合電路輸出，不需要設置微控制器將模擬信號轉換為數位訊號再數據， 該種耦合方式可有效將參數測量裝置測得的轉軸參數輸出，該種信號傳輸電 路特別適合單個轉軸參數的測量和傳輸。
本發明實施例自控節能電機通過設置用於測量電機轉軸參數的參數測量 裝置，可以實施測量和獲得電機運行過程中反應電機運行狀況的轉軸參數， 電機運行過程中可將測量得到的轉軸參數實時傳送到相應的監控設備，對電 機的運行狀況進行實時監控，保證了電機運行的穩定性和可靠性。
圖4為本發明自控節能電機實施例二的結構示意圖；圖5為圖4中A-A 向的剖面示意圖。在上述實施例一技術方案的基礎上，本實施例自控節能電 機還可包括柔性啟動裝置6,該柔性啟動裝置6固設在電機轉子3的轉軸21 伸出電機外殼1的部分，包括均勻固設在轉軸21上的多個葉片61;葉片 61外部套設有外殼62,且葉片61的前端與外殼62間隙設置，外殼62的兩 端分別固接有非接觸地套設在轉軸21上第一端蓋63和第二端蓋64;葉片61 將外殼62分成的與葉片數目相同的空腔66內分別布設有多個剛性球體67， 該多個剛性球體67均勻分布在空腔66內，且剛性球體67的半徑大於葉片61 的前端與外殼62內壁之間的空隙。其中，第一端蓋63和第二端蓋64通過軸 承或軸瓦套設在轉軸21上，具體地，本實施例中在第一端蓋63和第二端蓋 64與轉軸21之間分別設置有軸承65。
圖6為本發明自控節能電機實施例二中柔性啟動裝置的結構示意圖。實 際應用中，為使電機可以方便地與負載的連接裝置進行連接，本實施例中可 在柔性啟動裝置的外殼固接有用於連接負載的連接裝置，該連接裝置可為固接在第一端蓋上的半聯軸器或皮帶輪，或者，將外殼的外表面設置成皮帶輪 形狀，用於連接負載，外殼本身作為與負載連接的皮帶輪。具體地，如圖6
所示，本實施例柔性啟動裝置6固接有半聯軸器7,半聯軸器7通過螺釘與柔 性啟動裝置6的第一端蓋固定連接，在與負載連接時，半聯軸器7可與負載 相應的連接部件固接，實現電機與負載的連接。
為便於電機的組裝以及電機本身的保護，柔性啟動裝置可部分或全部凸 設在電機外殼中。通過將電機中的柔性啟動裝置凸設在電機外殼中，可以在 電機與負載的組裝中更加利於電機自身的保護，電機在工作過程中，可以有 效地隔離外面環境對柔性啟動裝置的影響，提高柔性啟動電機工作的穩定性 和可靠性。
本實施例柔性啟動裝置可以實現電機的柔性啟動。具體地，如圖4和5 所示，電機接啟動過程中，固設在轉軸21上的葉片61帶動剛性球體67在外 殼與葉片形成的空腔內中作剛體運動，同時剛性J求體67受離心力作用逐漸向 外殼62內壁移動，由於第一端蓋63和第二端蓋64與轉軸21之間採用軸承 連接，因此外殼62在電機剛啟動時不會隨轉軸21轉動，此時作用在電機轉 軸上的阻力矩即為剛性球體與外殼內壁的摩擦力矩，電機近似空載啟動。當 轉軸21的轉速逐漸增大時，剛性球體67在離心力作用下緊貼外殼62內壁， 剛性球體67與外殼62內壁的摩擦力矩逐漸增大，從而帶動外殼逐漸轉動， 直至外殼與轉軸21達到同步運轉狀態，完成電機的啟動。可以看出，電機在 啟動階段，以輕載啟動，並可逐步過渡到滿載運行狀態，使得電機在啟動階 段的啟動力矩小，基本與電機正常運行時的力矩相同，因此，有效避免了電 機啟動過程中力矩過大的問題(現有技術中電機啟動力矩遠遠大於電機正常 運行時的力矩)，同時，電機啟動過程中啟動力矩的減少必然降低了電機的 啟動電流，減少了電機的發熱和損壞，因此，通過在電機轉軸上設置柔性啟 動裝置可以有效降低電機的啟動力矩，實現了電機與負載的全匹配，相對於 現有技術而言，由於本實施例電機的啟動力矩較小，電機的啟動力矩與電機正常運行時的力矩基本相同，因此，在進行電機與負載匹配選#^時，可以實 現了電機與負載的全匹配。
具體地，現有技術中由於電機的啟動力矩和啟動電流通常很大，遠大於 電機正常運行時的力矩和電流，因此，在進行電4幾選擇時，需要考慮電才幾的 啟動力矩和啟動電流，選擇的電機的功率通常要遠大於帶動負載實際所需的 功率，導致電機與負載的不匹配，出現"大馬拉小車，，的現象，電機的利用
率較低，提高了電機的能量消耗和電機資源的浪費；而本實施例自控節能電
機通過設置柔性啟動裝置可以實現電機的柔性啟動，電機的啟動力矩小，通 常稍大於電才幾正常運4亍時的力矩，同時，電才幾的啟動電流也相應減少，可以
在進行電機選擇時，實現了電機與負載的全匹配，達到了 "大馬拉大車、中 馬拉中車、小馬拉小車"的技術效果，有效提高了電機的利用率，降低了電 機的體積，減少了電機運行中無用功率，降低了電機的能源消耗。發明人試 驗中發現，相對於現有技術電機，本實施例自控節能電機的啟動電流可降低
60%左右，通過力矩匹配，相對於帶動相同負載條件下的現有技術的電機， 本發明自控節能電機以較小的功率即可有效地帶動負載，使得電機正常運行 時的電流可降低25% ~30%，極大地提高了電機的節能效果。
同時，本實施例自控節能電機通過設置柔性啟動裝置，在電機運行過程 中，若出現堵轉或過載時，柔性啟動裝置中的剛性球體會在外殼內壁上打滑， 因此，電機轉軸的實際力矩不會增加，電機不會出現燒毀等不良，起到了過 載保護功能，有效提高了電機運行的安全性和可靠性。
在實現上述實施例技術效果的基礎上，本實施例通過在電機轉軸上設置 柔性啟動裝置，有效降低了電機的啟動力矩和啟動電流，實現電機與負載的 全匹配，達到了 "大馬拉大車、中馬拉中車、小馬拉小車，，的技術效果；同 時，電機在運行中還具有過載保護功能，提高了電機運行的安全和可靠性； 此外，由於電機與負載的全匹配，降低了電機的體積和電機運行中的電流消耗，提高了電機的節能效果。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其進 行限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技
術人員應當理解其依然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換， 而這些修改或者等同替換亦不能使修改後的技術方案脫離本發明技術方案的 井青神和範圍。
權利要求
1、一種自控節能電機，包括電機外殼、電機定子、電機轉子，其特徵在於，還包括參數測量裝置和信號傳輸電路，所述參數測量裝置固設在所述電機轉子的轉軸上，用於測量轉軸參數；所述信號傳輸電路包括信號輸出電路和信號接收電路，所述信號輸出電路與所述參數測量裝置連接，固設在所述轉軸上，所述信號接收電路固設在所述電機定子或電機外殼上，用於接收所述信號輸出電路輸出的所述轉軸參數。
2、 根據權利要求l所述的自控節能電機，其特徵在於，所述參數測量裝 置包括數字測量電路和電源電路，其中，數字測量電路用於測量所述轉軸參 數並輸送到所述信號傳輸電路，所述電源電路用於為所述數字測量電路和信 號傳輸電路提供電源。
3、 根據權利要求2所述的自控節能電機，其特徵在於，所述數字測量電 路包括依次連接的參數測量傳感器、信號放大電路和微控制器，所述參數 測量傳感器為轉矩信號傳感器、轉速信號傳感器、溫度信號傳感器、振動信 號傳感器和壓力信號傳感器中的一種或多種組合，分別與所述信號放大電路 連接，所述微控制器與所述信號傳輸電路連接。
4、 根據權利要求2所述的自控節能電機，其特徵在於，所述電源電路包 括電源耦合器和穩壓器，所述電源耦合器用於將外部的電源耦合到所述轉軸 上；所述穩壓器與所述電源耦合器連接，用於將耦合到所述轉軸上的電源轉 換成穩定電壓，並提供給所述數字測量電路和信號傳輸電路。
5、 根據權利要求l所述的自控節能電機，其特徵在於，所述信號輸出電 路為光電耦合發射器，用於將所述參數測量電路測得的所述轉軸參數的數字 信號發射出去；所述信號接收電路為光電耦合接收器，用於接收所述光電耦 合發射器發射的所述轉軸參數的數位訊號。
6、 根據權利要求l所述的自控節能電機，其特徵在於，所述信號傳輸電 路為變壓器耦合電路，所述變壓器耦合電路包括作為所述信號輸出電路的第一線圏和作為所述信號接收電路的第二線圈。
7、 根據權利要求l所述的自控節能電機，其特徵在於，還包括現場總線通信接口，設置在所述電機定子或電機外殼上，與所述信號接收電路連接， 用於將所述參數測量裝置測得的所述轉軸參數輸出。
8、 根據權利要求1所述的自控節能電機，其特徵在於，還包括報警裝置， 與所述信號傳輸電路連接，用於根據所述轉軸參數判斷電機運行異常時報警。
9、 根據權利要求l所述的自控節能電機，其特徵在於，所述參數測量裝 置固設在所述轉軸伸出所述電機外殼的伸出部分。
10、 根據權利要求1所述的自控節能電機，其特徵在於，所述電機轉子 的轉軸伸出電機外殼部分還設置有柔性啟動裝置，所述柔性啟動裝置包括 均勻固設在所述轉軸上的多個葉片；所述葉片外部套設有外殼，且所述葉片 前端與外殼間隙設置，所述外殼兩端分別固接有非接觸地套設在所述轉軸上 的第一端蓋和第二端蓋；所述葉片將所述外殼分成的與葉片數目相同的空腔 內分別布設有多個剛性球體，所述剛性球體均勻分布在所述空腔內，所述剛 性球體的半徑大於所述葉片前端與所述外殼內壁之間的空隙。
11、 根據權利要求10所述的自控節能電機，其特徵在於，所述第一端蓋 和第二端蓋通過軸承或軸瓦套設在所述轉軸上。
12、 根據權利要求IO所述的自控節能電機，其特徵在於，所述外殼固接 有用於連接負載的連接裝置，所述連接裝置為固接在所述第一端蓋上的半聯 軸器或皮帶輪；或者，所述外殼的外表面設置成皮帶輪形狀，用於連接負載。
13、 根據權利要求10、 11或12所述的自控節能電機，其特徵在於，所 述柔性啟動裝置部分或全部凸設在所述電機外殼中。
全文摘要
本發明公開了一種自控節能電機。包括電機外殼、電機定子、電機轉子以及參數測量裝置和信號傳輸電路，所述參數測量裝置固設在所述電機轉子的轉軸上，用於測量轉軸參數；所述信號傳輸電路包括信號輸出電路和信號接收電路，所述信號輸出電路與所述參數測量裝置連接，固設在所述轉軸上，所述信號接收電路固設在所述電機定子或電機外殼上，用於接收所述信號輸出電路輸出的所述轉軸參數。本發明技術方案可以實時測量並獲得電機轉軸參數，以對電機的運行狀況進行實時監控，提高了電機運行的穩定性和可靠性。
文檔編號H02K11/00GK101562372SQ200910081538
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者力 張 申請人:北京新宇航世紀科技有限公司;張 力