專利名稱：一種智能安全電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種帶有多種保護(hù)功能的智能安全電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電機(jī)，大多由于沒(méi)有采取保護(hù)措施，常常在生產(chǎn)中發(fā)生各種故障，造成經(jīng)濟(jì)損失，特別是大規(guī)模流水線的長(zhǎng)機(jī)臺(tái)，若其中一臺(tái)電機(jī)發(fā)生故障即會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)流水線，造成重大損失。根據(jù)這種狀況，現(xiàn)已有帶保護(hù)功能的電機(jī)出現(xiàn)，但因其保護(hù)功能較單一、動(dòng)作的準(zhǔn)確性不夠，還是未能達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能安全電機(jī)，其對(duì)進(jìn)水、缺相、超負(fù)荷、軸承磨損等故障具有檢測(cè)報(bào)警和自停保護(hù)的功能。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種智能安全電機(jī)，主要包括電機(jī)軸、軸承、繞組線圈、外殼和端蓋，其中電機(jī)軸加長(zhǎng)延伸至電機(jī)端蓋外，且電機(jī)軸上套設(shè)有絕緣滑環(huán)，電機(jī)軸于端蓋外表面處套設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)裝置，此軸承磨損檢測(cè)裝置主要包括套設(shè)于電機(jī)軸上且以電機(jī)軸心為圓心的內(nèi)、外兩個(gè)絕緣同心圓環(huán)板，其中，內(nèi)絕緣圓環(huán)板的外圓面上設(shè)有槽，槽內(nèi)嵌設(shè)一絕緣彈性圈，內(nèi)絕緣圓環(huán)板通過(guò)此絕緣彈性圈卡設(shè)于外絕緣圓環(huán)板內(nèi)，且內(nèi)、外絕緣板于彈性圈兩側(cè)設(shè)有相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)；電機(jī)外設(shè)有與電機(jī)軸承磨損檢測(cè)器電氣連接的電路板，此電路板上設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)、報(bào)警和自停保護(hù)電路。
電機(jī)上還設(shè)有電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器，電機(jī)繞組線圈內(nèi)埋設(shè)有熱敏元件，且交流電機(jī)三相電源進(jìn)線上各設(shè)有電機(jī)缺相檢測(cè)器。電機(jī)外設(shè)有與電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器、熱敏元件和電機(jī)缺相檢測(cè)器電氣連接的電路板，此電路板上設(shè)有電機(jī)進(jìn)水、超負(fù)荷、缺相等故障的檢測(cè)、報(bào)警和自停保護(hù)電路。
由于本實(shí)用新型將熱敏元件埋設(shè)于電機(jī)的繞組線圈內(nèi)，提高了對(duì)電機(jī)超負(fù)荷檢測(cè)的精確度；彈性觸點(diǎn)(軟探針)設(shè)在套設(shè)于電機(jī)軸的弧形板上，可即時(shí)檢測(cè)電機(jī)軸承的磨損情況；且設(shè)有電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器；交流電機(jī)還設(shè)有缺相檢測(cè)器?？蓪?duì)電機(jī)進(jìn)水、缺相、超負(fù)荷、軸承磨損等故障進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)，具有安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和智能化的特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)的軸承磨損檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)交流電機(jī)的熱敏元件埋設(shè)位置示意圖。
圖4為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)直流電機(jī)的熱敏元件埋設(shè)位置示意圖。
圖5為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)交流電機(jī)保護(hù)電路的線路圖。
圖6為本實(shí)用新型一種智能安全電機(jī)直流電機(jī)保護(hù)電路的線路圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種智能安全電機(jī)，如圖1、圖2所示，主要包括電機(jī)軸1、軸承2、繞組線圈3、外殼4和前后端蓋25，其中，電機(jī)軸1加長(zhǎng)延伸至電機(jī)前后端蓋25外，且電機(jī)軸1上套設(shè)有保護(hù)電機(jī)軸1的絕緣滑環(huán)5，電機(jī)軸1于前后端蓋4外表面處設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)裝置。如圖2所示，此軸承磨損檢測(cè)裝置主要包括套設(shè)于電機(jī)軸1上且以電機(jī)軸心為圓心的內(nèi)、外兩個(gè)絕緣同心圓環(huán)板，其中，內(nèi)絕緣圓環(huán)板的外圓面上設(shè)有槽，槽內(nèi)嵌設(shè)有一絕緣彈性圈6，在本實(shí)施例中，此絕緣彈性圈6采用彈簧圈外套橡膠皮而成，內(nèi)絕緣圓環(huán)板通過(guò)此絕緣彈性圈6卡設(shè)于外絕緣圓環(huán)板7內(nèi)，內(nèi)絕緣圓環(huán)板沿直徑分為大小相同的四塊弧形板8、9、10、11，弧形板8、9、10、11上靠近絕緣彈性圈6的一側(cè)分別設(shè)有觸點(diǎn)(軟探針)12、13、14、15，其中，觸點(diǎn)12、14通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，形成一個(gè)接頭S1接至電機(jī)保護(hù)電路中，觸點(diǎn)13、15通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，形成另一個(gè)接頭S2也接至電機(jī)保護(hù)電路中；外絕緣圓環(huán)板7上對(duì)應(yīng)于觸點(diǎn)12、13、14、15亦分別設(shè)有觸點(diǎn)16、17、18、19，其中，觸點(diǎn)16、18通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，形成一個(gè)接頭F1接至電機(jī)保護(hù)電路中，觸點(diǎn)17、19通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，形成另一個(gè)接頭F2也接至電機(jī)保護(hù)電路中。觸點(diǎn)(軟探針)13與觸點(diǎn)17之間及觸點(diǎn)(軟探針)15與觸點(diǎn)19之間的間隙設(shè)定為當(dāng)電機(jī)軸承磨損到70％時(shí)，電機(jī)軸1作離心運(yùn)動(dòng)，使弧形板9、11通過(guò)絕緣彈性圈6的彈力，帶動(dòng)分別固定于其上的觸點(diǎn)(軟探針)13、15分別接通觸點(diǎn)17、19，使電機(jī)保護(hù)電路中的接頭S1與H1接通，電機(jī)軸承保護(hù)電路開始報(bào)警，提醒工作人員該更換新軸承了；觸點(diǎn)(軟探針)12與觸點(diǎn)16之間及觸點(diǎn)(軟探針)14與觸點(diǎn)18之間的間隙設(shè)定為當(dāng)電機(jī)軸承磨損到80％時(shí)，電機(jī)軸1作離心運(yùn)動(dòng)，使弧形板8、10通過(guò)絕緣彈性圈6的彈力，帶動(dòng)分別固定于其上的觸點(diǎn)(軟探針)13、15分別接通觸點(diǎn)17、19，使電機(jī)保護(hù)電路中的接頭S2與H2接通，電機(jī)軸承保護(hù)電路工作，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)電機(jī)端蓋外表面上的凸止扣于內(nèi)絕緣圓環(huán)板上設(shè)有凹止扣，目的是防止彈簧圈反彈過(guò)度損傷電機(jī)軸。
如圖1所示，電機(jī)的進(jìn)水檢測(cè)器為內(nèi)設(shè)有一對(duì)觸點(diǎn)X1、X2的存水盒22，固定于電機(jī)底部；如圖3所示，交流電機(jī)的超負(fù)荷檢測(cè)器為熱敏元件20，23，其中，熱敏元件20、23埋設(shè)于三相繞組線圈內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線分別接至熱敏常閉輔助觸點(diǎn)Z1、Z2，觸點(diǎn)Z1、Z2接至電機(jī)保護(hù)電路中；如圖4所示，直流電機(jī)的超負(fù)荷檢測(cè)器為熱敏元件21、24，埋設(shè)于直流電機(jī)換向繞組線圈H1、H2內(nèi)，熱敏元件21、24通過(guò)導(dǎo)線分別接至一熱敏常閉輔助觸點(diǎn)，此兩個(gè)觸點(diǎn)也接至電機(jī)保護(hù)電路中。
如圖5所示，交流電機(jī)的保護(hù)電路包括控制回路、電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)電路、電機(jī)缺相檢測(cè)電路、電機(jī)超負(fù)荷檢測(cè)電路、電機(jī)軸承磨損檢測(cè)電路和聲光報(bào)警電路。其中，控制回路的電源由電機(jī)三相電源線的任兩相上引出，此控制回路由電機(jī)進(jìn)水保護(hù)繼電器J1的常閉輔助觸點(diǎn)K1-1、電機(jī)超負(fù)荷保護(hù)繼電器J2的常開輔助觸點(diǎn)K2、電機(jī)軸承磨損保護(hù)繼電器J3的常閉輔助觸點(diǎn)K3、手動(dòng)制動(dòng)按鈕TA、手動(dòng)啟動(dòng)按鈕QA和主繼電器JC串接而成，在手動(dòng)啟動(dòng)按鈕QA的兩端還并接有由電機(jī)缺相繼電器J4、J5、J6的常開輔助觸點(diǎn)K4、K5、K6和中間繼電器JZ的常開輔助觸點(diǎn)KZ-1串接而成的自鎖回路。
電機(jī)保護(hù)檢測(cè)電路和聲光報(bào)警電路的電源由電機(jī)三相電源進(jìn)線的任兩相上引出，經(jīng)過(guò)降壓變壓器X降壓，由變壓器的X的次級(jí)線圈接入，再經(jīng)過(guò)全橋整流放大電路，由整流放大電路的輸出端對(duì)其提供電源。
電機(jī)缺相檢測(cè)器為分別套設(shè)于電機(jī)三相電源進(jìn)線上的磁環(huán)，當(dāng)電機(jī)三相電源正常時(shí)，磁環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電源，此電源經(jīng)過(guò)全橋整流放大電路，接入由電阻、靈敏繼電器和三極管組成的電感電路。
如圖5所示，當(dāng)電機(jī)無(wú)故障時(shí)，接通三相電源開關(guān)HP，按下手動(dòng)啟動(dòng)按鈕QA，因繼電器J1、J3處于釋放狀態(tài)，所以常閉觸點(diǎn)K1-1、K3未通電而處于吸合狀態(tài)，又因熱敏常閉輔助觸點(diǎn)Z2在98℃之下的溫度下不動(dòng)作，J2通電吸合，J2的常開輔助觸點(diǎn)K2也通電吸合，進(jìn)而主繼電器JC通電吸合，導(dǎo)致主觸點(diǎn)JC-1得電吸合，電機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)。又因J4、J5、J6處于通電吸合狀態(tài)，所以常開觸點(diǎn)K4、K5、K6通電吸合，繼電器JZ也通電吸合，繼電器JZ的常開輔助觸點(diǎn)KZ-1也通電吸合，在手動(dòng)啟動(dòng)按鈕QA的兩端形成自鎖回路，當(dāng)手動(dòng)啟動(dòng)按鈕QA放開時(shí)，仍能使控制回路處于導(dǎo)通狀態(tài)。
如圖1、圖5所示，當(dāng)電機(jī)進(jìn)水時(shí)，設(shè)于電機(jī)底部的存水盒22內(nèi)的水達(dá)到一定水位，設(shè)于存水盒22內(nèi)的觸點(diǎn)X1、X2被接通，三極管導(dǎo)通，進(jìn)而繼電器J1通電吸合，從而繼電器J1的常閉輔助觸點(diǎn)K1-1通電釋放，控制回路斷開，主繼電器JC斷電，主觸點(diǎn)JC-1失電釋放，電機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。繼電器J1的常開輔助觸點(diǎn)K1-2通電吸合，接通電機(jī)進(jìn)水聲光報(bào)警電路，提醒工作人員電機(jī)進(jìn)水了，可以及時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)。
當(dāng)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電機(jī)繞組線圈發(fā)熱，當(dāng)繞繞組線圈的溫度達(dá)到78℃時(shí)，熱敏常閉輔助觸點(diǎn)Z1釋放，繼電器J7失電釋放，繼電器J7的常閉輔助觸點(diǎn)K7失電復(fù)位，接通電機(jī)超負(fù)荷聲光報(bào)警電路，提醒工作人員電機(jī)超負(fù)荷了；當(dāng)繞繞組線圈的溫度達(dá)到98℃時(shí)，熱敏常閉輔助觸點(diǎn)Z2釋放，繼電器J2失電釋放，繼電器J2的常開輔助觸點(diǎn)K2也失電釋放，控制回路斷電，主繼電器JC失電釋放，主觸點(diǎn)JC-1也失電釋放，電機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)報(bào)警電路一直處于報(bào)警狀態(tài)，直至工作人員斷開三相電源開關(guān)HP才停止報(bào)警。
當(dāng)電機(jī)缺相時(shí)，三個(gè)磁環(huán)其中的一個(gè)失去感應(yīng)電源，繼電器J4、J5、J6其中的一個(gè)失電釋放，導(dǎo)致繼電器J4、J5、J6的常開輔助觸點(diǎn)K4、K5、K6其中的一個(gè)失電釋放，控制回路的自鎖回路斷開，主繼電器JC失電釋放，繼電器JZ失電釋放，從而主觸點(diǎn)JC-1也失電釋放，電機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由于繼電器JZ失電釋放，繼電器JZ的常開輔助觸點(diǎn)KZ-2也失電釋放，導(dǎo)致繼電器J8失電釋放，繼電器J8的常閉輔助觸點(diǎn)K8失電復(fù)位，而繼電器J9一直處于通電吸合狀態(tài)，繼電器J9的常開輔助觸點(diǎn)K9也就一直處于吸合狀態(tài)，電機(jī)缺相聲光報(bào)警電路被接通，進(jìn)行報(bào)警。
當(dāng)電機(jī)軸承磨損達(dá)到70％時(shí)，觸點(diǎn)13、15接通觸點(diǎn)17、19，接頭S1、F1接通，繼電器J10通電吸合，繼電器J10的常開輔助觸點(diǎn)K10也通電吸合，接通電機(jī)軸承磨損聲光報(bào)警電路，進(jìn)行報(bào)警，提醒工作人員軸承已壞，該更換軸承了。當(dāng)電機(jī)軸承磨損達(dá)到80％時(shí)，觸點(diǎn)12、14接通觸點(diǎn)16、18，接頭S2、H2接通，繼電器J3通電吸合，繼電器J3的常閉輔助觸點(diǎn)K3通電釋放，控制回路斷開，主繼電器JC失電釋放，主繼電器JC的常開輔助觸點(diǎn)JC-1也失電釋放，電機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)電機(jī)軸承聲光報(bào)警電路一直處于報(bào)警狀態(tài)，直到工作人員切斷總電源開關(guān)HP、更換軸承為止。從電機(jī)軸承磨損報(bào)警到自?？裳永m(xù)2-3天時(shí)間，從而保護(hù)了電機(jī)不會(huì)因軸承磨壞而燒壞電機(jī)的事故。
如圖6所示，直流電機(jī)的保護(hù)電路包括控制回路、直流電機(jī)超負(fù)荷檢測(cè)電路、直流電機(jī)軸承磨損檢測(cè)電路和聲光報(bào)警電路，其工作原理與交流電機(jī)保護(hù)電路的工作原理相同。
綜上所述，本實(shí)用新型所提供的智能安全電機(jī)，對(duì)進(jìn)水、缺相、超負(fù)荷、軸承磨損等故障具有先報(bào)警后自停的功能，特別適用于大規(guī)模生產(chǎn)的流水線長(zhǎng)機(jī)臺(tái)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種智能安全電機(jī)，主要包括電機(jī)軸、軸承、繞組線圈、外殼和端蓋，其特征在于電機(jī)軸加長(zhǎng)延伸至電機(jī)端蓋外，且電機(jī)軸上套設(shè)有絕緣滑環(huán)，電機(jī)軸于端蓋外表面處套設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)裝置，此軸承磨損檢測(cè)裝置主要包括套設(shè)于電機(jī)軸上且以電機(jī)軸心為圓心的內(nèi)、外兩個(gè)絕緣同心圓環(huán)板，其中，內(nèi)絕緣圓環(huán)板的外圓面上設(shè)有槽，槽內(nèi)嵌設(shè)一絕緣彈性圈，內(nèi)絕緣圓環(huán)板通過(guò)此絕緣彈性圈卡設(shè)于外絕緣圓環(huán)板內(nèi)，且內(nèi)、外絕緣板于彈性圈兩側(cè)設(shè)有相對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)；電機(jī)外設(shè)有與電機(jī)軸承磨損檢測(cè)器電氣連接的電路板，此電路板上設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)、報(bào)警和自停保護(hù)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能安全電機(jī)，其特征在于電機(jī)上還設(shè)有電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器，電機(jī)繞組線圈內(nèi)埋設(shè)有熱敏元件，且交流電機(jī)三相電源進(jìn)線上各設(shè)有電機(jī)缺相檢測(cè)器。電機(jī)外設(shè)有與電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器、熱敏元件和電機(jī)缺相檢測(cè)器電氣連接的電路板，此電路板上設(shè)有電機(jī)進(jìn)水、超負(fù)荷、缺相等故障的檢測(cè)、報(bào)警和自停保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能安全電機(jī)，其特征在于上述內(nèi)絕緣圓環(huán)板沿直徑分為四個(gè)大小相同的弧形板，于彈性圈的一側(cè)，每個(gè)弧形板上各設(shè)有觸點(diǎn)(軟探針)，于彈性圈的另一側(cè)，外絕緣圓環(huán)板與弧形板一一對(duì)應(yīng)的設(shè)有觸點(diǎn)，且內(nèi)絕緣圓環(huán)板與電機(jī)前后端蓋的凸止扣相對(duì)應(yīng)的設(shè)有凹止扣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能安全電機(jī)，其特征在于上述的電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器為內(nèi)設(shè)觸點(diǎn)的存水盒，上述的電機(jī)缺相檢測(cè)器為分別套設(shè)于交流電機(jī)三相電源進(jìn)線上的磁環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能安全電機(jī),其在普通電機(jī)的基礎(chǔ)上,于電機(jī)繞組線圈上加設(shè)了熱敏元件,并將電機(jī)軸加長(zhǎng)延伸至電機(jī)前后端蓋外,且電機(jī)軸位于電機(jī)前后端蓋外表面處設(shè)有電機(jī)軸承磨損檢測(cè)器,并設(shè)有電機(jī)進(jìn)水檢測(cè)器,且交流電機(jī)還設(shè)有電機(jī)缺相檢測(cè)器。與上述增設(shè)的元件相對(duì)應(yīng)地于電機(jī)外設(shè)了電路板,對(duì)電機(jī)進(jìn)水、缺相、超負(fù)荷、軸承磨損等故障具有先報(bào)警后自停的功能,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK2504814SQ01266420
公開日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月1日
發(fā)明者賈信山 申請(qǐng)人:賈信山