高速电机转子温度在线监测系统-----WTS-MR-1
高速电机转子温度是影响电机安全性能的关键数据,转子温度检测一直是测试行业的难点,以10000rpm以上的高速电机为例,在高速旋转时,电机转子承受巨大的离心力,电机转子与气隙高速摩擦,转子表面的造成的摩擦损耗远远大于常规电机,给转子的散热带来很大的困难。但由于转子为高速旋转部件,且受制于内部空间限制,目前行业内在电机设计阶段多采用间接测温手段或者无线遥测技术、高速滑环技术等试验手段验证电机设计。但存在诸多问题,测温技术设备部件结构组成较为复杂,对电机的结构改动较大,设备重量产生较大离心力,影响电机的正常运行。
针对新能源行业汽车电动机转子测温的行业需求,高速电机转子测温系统WTS-MR-1提供了一种基于声表面波的转子测温技术,有效解决了电机转子在高速旋转状态小温度测量不方便的难题。
声表面波测温系统主要构成及工作原理如下图所示,信号处理单元将产生一个低能高频的雷达脉冲,当无线温度探头在运动中经过固定点天线时接受雷达脉冲,探头表面再反射脉冲响应回固定天线并传输至信号处理单元,系统软件根据收到的反射信号进行频谱绘制和分析,最终计算出监测到的温度值并传送至上位机监控系统。该测温系统能够实现电机转子温度的连续实时监控,且组成结构简单,对电机转子的运行状态可以有效进行预判及数据分析。
安装方案
温度传感器内置声表面波谐振器及传输天线,是系统测温的感知前端单元,安装在转子需要测温部位(多在磁钢表面);读取天线是无线信号传输的通道,安装在和传感器同一空间,并保持无线隔离;读取器负责接收读取天线传递的信号并完成对传感器信号的解析、处理和传输,最终通过通信线缆上传到上位机部分。各个部件在电机内安装位置如下图所示: