電動機(jī)的溫度測定裝置、該電動機(jī)及該電動機(jī)的溫度測定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供測定繞線的溫度的電動機(jī)的溫度測定裝置、該電動機(jī)以及該電動機(jī)的溫度測定方法。根據(jù)本發(fā)明的電動機(jī)的溫度測定裝置，具備：導(dǎo)電性的保持部件，其保持定子線圈的端部的線圈末端，該定子線圈是在定子鐵芯上卷裝繞線而成；電阻測定部，其測定保持部件的電阻；以及根據(jù)由電阻測定部測定到的電阻值來算出繞線的溫度的溫度算出部。
【專利說明】電動機(jī)的溫度測定裝置、該電動機(jī)及該電動機(jī)的溫度測定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測定繞線的溫度的電動機(jī)的溫度測定裝置、電動機(jī)以及電動機(jī)的溫度測定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種溫度測定裝置，已知有例如日本特開2004-336920號公報(JP2004-336920A)以及日本特表2005-502297號公報(JP2005-502297A)中記載的裝置。在JP2004-336920A所記載的裝置中，將溫度測定用線圈卷裝在定子的插槽中并檢測該線圈的電流值，并且根據(jù)該電流檢測值檢測溫度測定用線圈的內(nèi)部電阻值，根據(jù)該內(nèi)部電阻值算出卷繞在插槽中的線圈附近的溫度。在JP2005-502297A所記載的裝置中，將附加導(dǎo)體埋設(shè)在定子的線圈內(nèi)并測定附加導(dǎo)體的電阻，根據(jù)其電阻值的變化推測繞線的溫度。
[0003]但是，在JP2004-336920A所記載的裝置中，有必要確保在定子的插槽內(nèi)卷裝溫度測定用線圈的空間，而在JP2005-502297A所記載的裝置中，有必要確保在定子的線圈內(nèi)埋設(shè)附加導(dǎo)體的空間。S卩，JP2004-336920A及JP2005-502297A所記載的裝置為了進(jìn)行繞線的溫度測量在定子上都需要新的空間，電動機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]作為本發(fā)明的一個實施方式的電動機(jī)的溫度測定裝置，其特征在于，具備:導(dǎo)電性的保持部件，其保持定子線圈的端部的線圈末端，該定子線圈是在定子鐵芯上卷裝繞線而成；電阻測定部，其測定保持部件的電阻；以及其根據(jù)由電阻測定部測定到的電阻值來算出繞線的溫度的溫度算出部。
[0005]另外，作為本發(fā)明的其他實施方式的電動機(jī)，其特征在于，具有上述電動機(jī)的溫度測定裝置。
[0006]再有，作為本發(fā)明的其他實施方式的電動機(jī)的溫度測定方法，其特征在于，用導(dǎo)電性的保持部件保持定子線圈的端部的線圈末端，該定子線圈是在定子鐵芯上卷裝繞線而成；測定保持部件的電阻；根據(jù)測定到的保持部件的電阻值來算出繞線的溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)與附圖關(guān)聯(lián)的下述實施方式的說明，將更加明顯。在所述附圖中:
[0008]圖1是具有本發(fā)明的第一實施方式的溫度測定裝置的電動機(jī)的立體圖。
[0009]圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的電動機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0010]圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖視圖。
[0011]圖4是圖2的夾具的剖視圖。
[0012]圖5是表示圖1的控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。[0013]圖6是表示本發(fā)明的第二實施方式的電動機(jī)的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0014]圖7是圖6的VII方向的向視圖。
【具體實施方式】
[0015]第一實施方式
[0016]下面，參照圖1至圖5說明本發(fā)明的第一實施方式的電動機(jī)的溫度測定裝置。圖1是具有本發(fā)明的第一實施方式的溫度測定裝置的電動機(jī)100的立體圖。電動機(jī)100例如為三相感應(yīng)電動機(jī)。在電動機(jī)100上設(shè)有覆蓋在后述的線圈末端14周圍的蓋體101，在蓋體101的一端部設(shè)有端子箱102及風(fēng)扇103。蓋體101的外形形成為與后述的定子鐵芯11的外形大致相同。對電動機(jī)100經(jīng)由端子箱102從控制裝置200供給電動機(jī)驅(qū)動電流等。在電動機(jī)100的與蓋體101相反側(cè)的端部設(shè)有電動機(jī)安裝用凸緣部101a，電動機(jī)輸出軸2a從凸緣部IOla突出。
[0017]圖2是表示第一實施方式的電動機(jī)100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主視圖。在圖2中，省略了圖1所示的蓋體101、端子箱102及風(fēng)扇103的圖示。如圖2所示，電動機(jī)100具有定子I和以軸線LO為中心能旋轉(zhuǎn)地支撐在定子I的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子2。圖3是沿著圖2的II1-1II線的剖視圖。此外，在圖3中，省略了轉(zhuǎn)子2的圖示，主要表示定子I的結(jié)構(gòu)。如圖2、圖3所示，定子I具備大致圓筒形狀的定子鐵芯11和安裝在定子鐵芯11上的定子線圈12。定子線圈12通過在定子鐵芯11的插槽中卷裝繞線13而形成。
[0018]定子線圈12在定子鐵芯11的軸向兩端部具有線圈末端14。多個電纜15從線圈末端14在周向規(guī)定相位上延伸，電纜15的端部連接在端子箱102 (圖1)上。電纜15包括連接在繞線13上的電力線151、后述的信號線152等。
[0019]在線圈末端14上以不與電纜15干涉的方式在周向上安裝有多個夾具16，線圈末端14用夾具16保持規(guī)定形狀。此外，雖然在圖2、圖3中僅僅軸向一端側(cè)的線圈末端14用夾具16保持，但也可以用夾具16保持軸向兩端的線圈末端14。
[0020]如圖3所示，夾具16具有基端部161和從基端部161延伸的一對把持部162、163，整體呈大致V字形狀。一對把持部162、163以基端部161為支點(diǎn)通過彈性變形而能在箭頭A方向上擴(kuò)大或縮小，線圈末端14由把持部162、163把持。
[0021]夾具16由具有導(dǎo)電性的材質(zhì)(導(dǎo)電性部件)構(gòu)成。圖4是夾具16 (例如把持部162)的剖視圖。如圖4所示，夾具16的周圍全部被絕緣保護(hù)膜17覆蓋，夾具16與線圈末端14絕緣。
[0022]夾具16與線圈末端14接觸，夾具16的溫度與構(gòu)成線圈末端14的繞線13的溫度具有規(guī)定的相關(guān)關(guān)系。即，如果繞線13的溫度，則其熱量傳遞到夾具16，夾具16的溫度上升。另外，如果夾具16的溫度上升，則夾具16的電阻值上升?？紤]到這一點(diǎn)，在本實施方式中，由夾具16的電阻值測定夾具16的溫度，根據(jù)夾具16的溫度求出繞線13的溫度。為了測量夾具16的電阻，將電阻測量用的信號線152連接在夾具16 (例如，單個夾具16)上。經(jīng)由該信號線152及端子箱102向控制裝置200 (圖1)輸入來自夾具16的信號(電流)。
[0023]圖5是表示控制裝置200的結(jié)構(gòu)的框圖。控制裝置200包括放大部201、電阻測定部202、溫度算出部203以及顯不部204。
[0024]放大部201將基于電動機(jī)驅(qū)動指令的電動機(jī)驅(qū)動電流輸出到電動機(jī)100中。電阻測定部202例如為電阻計，根據(jù)經(jīng)由信號線152輸入的來自夾具16的信號來測定夾具16的電阻。
[0025]溫度算出部203根據(jù)由電阻測定部202測定的電阻值算出繞線13的溫度。例如，預(yù)先規(guī)定夾具16的電阻值與夾具16的溫度的關(guān)系、以及夾具16的溫度與繞線13的溫度的關(guān)系，使用該關(guān)系由夾具16的電阻值求出夾具16的溫度，進(jìn)一步由夾具16的溫度求出繞線13的溫度。另外，也可以預(yù)先規(guī)定夾具16的電阻值與繞線13的溫度的關(guān)系，由夾具16的電阻值直接求出繞線13的溫度。還可以預(yù)先規(guī)定基準(zhǔn)溫度(例如常溫)下的夾具16的電阻值(基準(zhǔn)電阻值)，比較該基準(zhǔn)電阻值與檢測到的電阻值，由電阻值的變化算出繞線13的溫度的上升。
[0026]顯示部204具有顯示監(jiān)視器，在顯示監(jiān)視器上顯示由溫度算出部203算出的繞線13的溫度。由此，用戶能夠掌握繞線13的溫度是否在正常范圍內(nèi)。另外，還可以是在繞線13的溫度達(dá)到規(guī)定溫度以上時，顯示部204輸出警報。
[0027]在上述第一實施方式中，使用導(dǎo)電性的夾具16保持定子線圈12的端部的線圈末端14，該定子線圈12通過在定子鐵芯11上卷裝繞線13而成，在電阻測定部202測定夾具16的電阻，根據(jù)測定到的電阻值在溫度算出部203算出繞線13的溫度。在該結(jié)構(gòu)中，不需要在定子I上設(shè)置用于繞線13的溫度測量的新的空間。因此，能夠簡化定子I的結(jié)構(gòu)，并且能夠防止定子I的大型化。此外，與在線圈末端14上設(shè)置溫度傳感器等的情況相比，能夠降低成本。由于夾具16構(gòu)成為能擴(kuò)大縮小，因此由夾具16的彈力能夠把持線圈末端14，向線圈末端14安裝夾具16也很容易。
[0028]第二實施方式
[0029]參照圖6、圖7說明本發(fā)明的第二實施方式。此外，下面主要說明與第一實施方式的不同點(diǎn)。第二實施方式與第一實施方式所不同的是用于保持線圈末端14的保持部件的結(jié)構(gòu)。即，在第一實施方式中使用夾具16保持線圈末端14，而在第二實施方式中使用縛緊線進(jìn)行保持。
[0030]圖6是表示第二實施方式的電動機(jī)100的結(jié)構(gòu)的主視圖，圖7是側(cè)視圖(圖6的VII方向的向視圖)。如圖6、圖7所示，線圈末端14用縛緊線25在整周范圍內(nèi)縛緊，保持線圈末端14的形狀。縛緊線25與第一實施方式的夾具16相同，其周圍由絕緣保護(hù)膜17(圖4)覆蓋，與線圈末端14絕緣。在縛緊線25的端部連接有電阻測量用的信號線152。
[0031]在第二實施方式中，來自縛緊線25的信號經(jīng)由信號線152及端子箱102輸入控制裝置200中?？刂蒲b置200在電阻測定部202測定縛緊線25的電阻，根據(jù)測定到的電阻值在溫度算出部203算出繞線13的溫度。因此，不需要在定子I上設(shè)置用于繞線13的溫度測量的新的空間，能夠簡化電動機(jī)100的結(jié)構(gòu)。另外，由于縛緊線25在線圈末端14整周范圍內(nèi)設(shè)置，因此控制裝置200能夠算出繞線13整體的平均溫度。
[0032]變形例
[0033]雖然在上述第一實施方式中，測定單個夾具16的電阻，但也可以在電阻測定部202分別測定多個夾具16的電阻，以它們的平均值作為夾具16的電阻值，在溫度算出部203算出繞線13的溫度。雖然在上述實施方式中，由導(dǎo)電性的多個夾具16或縛緊線25保持線圈末端14，但是保持部件的結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，也可以構(gòu)成為將多個夾具16在周向互相連接，還可以構(gòu)成為由保持部件覆蓋線圈末端14整體。[0034]雖然使用電阻計測定保持部件的電阻，但電阻測定部202的結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，也可以預(yù)先規(guī)定流動在保持部件的電流與電阻值的關(guān)系，并使用該關(guān)系由電流的檢測值算出電阻值。還可以將電阻測定部202及溫度算出部203設(shè)置在具有定子I和轉(zhuǎn)子2的電動機(jī)100自身上，而不設(shè)置在控制裝置200上。還能將控制裝置200作為電動機(jī)100的一部分而構(gòu)成。
[0035]本發(fā)明的電動機(jī)100可適用于機(jī)器人或機(jī)床等各種機(jī)器。在將電動機(jī)100用于機(jī)床時，還能夠?qū)⒖刂蒲b置200作為數(shù)控裝置的一部分而構(gòu)成。
[0036]還能夠任意組合一個或多個上述實施方式和變形例。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，由于測定線圈末端的保持部件的電阻，并根據(jù)其電阻測定值求出繞線的溫度，因此不需要為了測量繞線的溫度而在定子上設(shè)置新的空間，能夠簡化電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0038]以上，雖然結(jié)合本發(fā)明的實施方式對其進(jìn)行了說明，但不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書公開的范圍能進(jìn)行各種修改及變更，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是能理解的。
【權(quán)利要求】
1.一種電動機(jī)的溫度測定裝置，其特征在于，具備: 導(dǎo)電性的保持部件(16 ;25)，其保持定子線圈(12)的端部的線圈末端(14)，該定子線圈(12 )是在定子鐵芯(11)上卷裝繞線(13 )而成； 電阻測定部(202)，其測定上述保持部件的電阻；以及 根據(jù)由上述電阻測定部測定到的電阻值來算出上述繞線的溫度的溫度算出部(203)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)的溫度測定裝置，其特征在于， 上述保持部件是用于縛緊上述線圈末端的縛緊線(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)的溫度測定裝置，其特征在于， 上述保持部件在其周圍具有絕緣保護(hù)膜(17)。
4.一種電動機(jī)，其特征在于， 具有權(quán)利要求1至3中任一項所述的電動機(jī)的溫度測定裝置。
5.—種電動機(jī)的溫度測定方法,其特征在于， 用導(dǎo)電性的保持部件(16 ;25)保持定子線圈(12)的端部的線圈末端(14)，該定子線圈(12)是在定子鐵芯(11)上卷裝繞線(13)而成； 測定上述保持部件的電阻； 根據(jù)測定到的上述保持部件的電阻值算出上述繞線的溫度。
【文檔編號】H02K11/00GK103940525SQ201410023876
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】木下真一, 三島大和 申請人:發(fā)那科株式會社