[发明专利]无刷直流电动机温度控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对无刷直流电动机温度控制装置，属于直流电动机类技术领域。

技术背景：

无刷直流电动机因为有着诸多良好的产品性能，所以在电动自行车、电动三轮车、低速电动汽车上得到了广泛的应用。但是无刷直流电动机普遍存在两个缺点，一个是线圈的发热无法控制，第二就是电机转子上的永磁体遇高温容易退磁。当线圈的发热导致周围达到一定的温度时，首先会令永磁体退磁，再进一步就会把线圈烧毁。无刷直流电动机内部的恶性循环过程如下：无刷直流电动机持续较高电流工作→线圈发热→达到一定温度后永磁体少量退磁→电动机转矩减小→为克服转距减小再提高电流→线圈进一步发热→永磁体进一步退磁→电流达到最大值→永磁体几乎完全退磁→线圈温度过高最终烧毁→电动机报废。

因为无刷直流电动机存在上述缺点，所以需要对无刷直流电动机进行改进，以克服以上的弊端，使无刷直流电动机的使用寿命更长。

发明内容：

本发明涉及的是一种无刷直流电动机温度控制装置，当电动机内部达到一定温度时，就会减小电流供电电流，当温度达到危险值时，停止给电动机供电，从而保护无刷直流电动机，延长使用寿命。

实现上述效果的技术方案为：

在无刷直流电动机定子槽的槽底做一个孔，孔内部放置一个热电阻，与控制器相连接，控制器内编写好所需要的程序。当定子的温度达到一定程度时，控制器会限制电动机的电流；当温度再度升高，达到危险界值时，就会停止对电动机供电，使温度不再升高，从而保护电动机。

本发明有以下优点：

1、保护定子线圈。本发明采用热电阻与控制器相结合的方式来控制定子的温度，保证定子的温度不会达到烧毁线圈的程度，从而保护定子线圈

2、保护转子。转子上的永磁体本身不会发热，热量都是从定子传到转子上的，所以只要定子温度控制好，转子温度就不会过高，永磁体就不会退磁，从而保护转子。

附图说明：

图1所示为本发明的主结构图

图2所示为本发明的侧视图

图3为测温原理图

图4为电动车用无刷直流电动机专用插头插针的定义

图中标记如下：控制器(1)，无刷直流电动机专用插头(2)，热电阻(3)，导线(4)，电动车用霍尔传感器(5)，槽底热电阻安装孔(6)，定子(7)，定子线圈(8)，转子(9)，轴(10).转子永磁体(11).

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1所示，本发明包括控制器(1)，通过电动车用无刷直流电动机专用插头(2)连接霍尔传感器(5)和热电阻(3)，中间用一条6芯导线(4)连接到机壳内。其中在定子的一个槽底有一个热电阻安装孔(6)，热电阻(3)放置在安装孔(6)内封死。其主要原理为：当线圈(8)温度持续升高，温度通过定子(7)传导到热电阻(3)上，热电阻(3)根据实际温度变化自身阻值，控制器(1)根据热电阻的阻值计算出定子实际温度。当定子(7)温度升高到一定数值之后控制器(1)会减少定子线圈(8)的电流，使得定子(7)不再有更高的温升。如果温度还持续升高，控制器(1)停止对定子线圈(8)供电，使其不再发热，从而保护定子线圈(8)和转子永磁体(11)。

图2为主视图，在槽底有安装孔(6)，内有热电阻(3).在槽底安装可以尽量不影响磁力线，不会改变磁路结构。

图3是测温原理图，使用的是RTD热电阻，RTD分度号主要有PT100，PT10，Pt200，Pt500，Pt1000热电阻，CU50 Cu100 CU10热电阻，Ni100，Ni120，Ni1000，热电阻。

图3中，为2线制的热电阻，其中，GND为霍尔元件与热电阻共地端子，PT为热电阻信号，与控制器相连接。

图4为无刷直流电动机专用插头插针的定义。

针脚数  颜色  功能

  针脚数  颜色  功能  12  红  电源正(+5V)  13  白  PT度传感器信号  14  黑  电源负(GND)  15  黄  HA霍尔信号A  16  绿  HB霍尔信号B  17  蓝  HC霍尔信号C