TW201504605A - 用以監測在旋轉耦合件及驅動器中之上升溫度的裝置、系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種連續地且冗餘地監測一磁驅動系統之系統,其包含耦合至該磁驅動系統之溫度感測器。該等溫度感測器經耦合至一發射器,該發射器產生表示該等溫度感測器之溫度的輸出信號。該系統包含一收發器及一控制器,其中該收發器經耦合至該發射器且經組態以接收該發射器之該等輸出信號。該控制器通信地耦合至該收發器及該磁驅動系統,且經組態以基於從該收發器接收之一或多個信號來控制該磁驅動系統之操作。
Description
本發明係關於溫度監測裝置、系統及方法,且更特定言之係關於磁驅動系統之溫度監測。
磁驅動系統可包含固定間隙之磁耦合件及/或可調整速度驅動系統,該磁驅動系統藉由貫穿一氣隙將扭矩從一馬達發射至之一負載而操作。在該設備之驅動側與被驅動側之間不存在機械連接。藉由驅動器之一側上(在另一側上具有感應磁場)之強大稀土磁體之相互作用建立扭矩。由於在可調整速度驅動系統中可藉由改變該氣隙間隔而控制發射之扭矩量,因此容許速度控制。
磁驅動系統通常包含一磁轉子總成及一導體轉子總成。含有稀土磁體之該磁轉子總成附接至該負載。該導體轉子總成附接至該馬達。該導體轉子總成包含由一導電材料(諸如鋁、銅或黃銅)製成之一轉子。在某些磁驅動系統(諸如該等可調整速度驅動系統)中,該磁驅動系統亦包含啟動組件,其控制該等磁轉子與該等導體轉子之間的氣隙間隔。
該等導體轉子總成及磁轉子總成之相對旋轉引起貫穿該氣隙之
一強大磁耦合。改變該等磁轉子與該等導體轉子之間的該氣隙間隔導致受控之輸出速度。該輸出速度係可調整、可控制且可重複的。
磁感應之原理要求該等磁體與該等導體之間的相對運動。此意謂該輸出速度總小於輸入速度。速度中之差異已知為滑移。通常,以一全額定馬達速度操作期間之滑移介於1%至3%之間。
該等磁體相對於該導體轉子之相對運動導致在該導體材料中感應渦流。該等渦流繼而建立其等自身之磁場。永久磁場與該等感應渦流磁場之相互作用允許將扭矩從該磁轉子傳送至該導體轉子。在該導體材料中之該等電渦流在該導體材料中建立電加熱。
在許多各種環境中使用之磁驅動系統中產生之熱結合設備產生之大量能量常常導致一爆炸環境。習知方法涉及基於該被驅動側之扭矩及速度特性(即,該負載側)及該驅動側之操作速度(即,該馬達側)估計所產生之熱且設定限制溫度。然而,此等習知方法並不適當考量具有多個移動零件之磁驅動系統之不可預測的性質。例如,在某些例項中,使用之應用中之可變性及其等之相關估計負載可導致限制溫度之一不精確設定。在某些例項中,該負載側可堵塞有一運送器產品,或其他碎屑阻礙該負載側之移動,導致產生過多熱量。在其他例項中,由於周溫可高於預料,估計熱之產生可為不精確的。
在本文中描述之實施例提供裝置、系統及方法從而以一精確、高效及穩健之方式連續地監測磁驅動系統之溫度。在某些實施例中,回應於超過所界定之溫度臨限值之溫度,提供適當命令至該等磁驅動系統。該等命令可包含停用一馬達及/或調整氣隙。
根據一項實施例,用以監測一磁驅動系統之溫度之一系統可總結為包含:一溫度感測器,其安裝於該磁驅動系統上;一發射器,其耦合至該溫度感測器;一收發器,其耦合至該發射器;及一控制器,
其通信地耦合至該收發器及該磁驅動系統。該收發器可產生表示該溫度感測器之一溫度之一信號且該收發器可經組態以接收該信號。該控制器可經組態以基於從該收發器接收之一或多個信號控制該磁驅動系統之操作。
根據另一實施例,一溫度監測系統可總結為包含一磁驅動系統、複數個熱電偶、一熱電偶發射器、一收發器及一控制器。該磁驅動系統可包含耦合至一馬達軸之一導體轉子總成,該導體轉子總成包含一對同軸導體轉子,該等導體轉子具有包括非鐵導電材料之一主體;一磁轉子總成耦合至一負載軸,該磁轉子總成包含每一者含有一各自組磁體之一對磁轉子,其中該等磁轉子定位於該對同軸導體轉子之間且從該等導體轉子隔開以界定一氣隙。該複數個熱電偶可安裝於該等導體轉子上且該熱電偶發射器可耦合至該複數個熱電偶,該熱電偶發射器經組態以產生表示各自熱電偶之一熱接點之一溫度之一信號。此外,該收發器可通信地耦合至該熱電偶發射器且經組態以接收對應信號。該控制器可通信地耦合至該收發器及該磁驅動系統且經組態以連續地掃描該收發器以獲得各自熱電偶之溫度。
根據又另一實施例,用以監測一磁驅動系統之溫度之一方法可總結為包含:量測該磁驅動系統之一溫度;比較該溫度與一臨限值溫度;且回應於該比較發送一信號至該磁驅動系統。
10‧‧‧溫度監測系統
12‧‧‧磁驅動系統
13‧‧‧馬達
14‧‧‧磁轉子總成
16‧‧‧導體轉子總成
18‧‧‧磁轉子
19‧‧‧矩形凹口
20‧‧‧負載軸
21‧‧‧永久磁體
22‧‧‧馬達軸
24‧‧‧磁碟/磁轉碟
26‧‧‧背襯碟
30‧‧‧導體轉子
32‧‧‧間隔件
34‧‧‧端環
36‧‧‧導體環
37‧‧‧導體環
38‧‧‧氣隙
39‧‧‧啟動器總成
40‧‧‧散熱器元件
42‧‧‧溫度感測器
42a‧‧‧溫度感測器
42b‧‧‧溫度感測器
42c‧‧‧溫度感測器
42d‧‧‧溫度感測器
44‧‧‧發射器
46‧‧‧遠端
47‧‧‧磁中心線
48‧‧‧收發器
50‧‧‧控制器
51‧‧‧感測模組
52‧‧‧控制模組
56‧‧‧回應模組
58‧‧‧回應模組
60‧‧‧負載
110‧‧‧溫度監測系統
112‧‧‧磁驅動系統
113‧‧‧馬達
114‧‧‧磁轉子總成
116‧‧‧導體轉子總成
142‧‧‧溫度感測器
148‧‧‧收發器
150‧‧‧控制器
圖1係根據一項實施例示意性地圖解說明一溫度監測系統之一部分等角視圖。
圖2係圖1之溫度監測系統之一前正視圖,其中為闡明之目的移除特定組件。
圖3係沿著圖1之線3-3之溫度監測系統之一橫截面視圖。
圖4係圖1之溫度監測系統之一前正視圖,其中為闡明之目的移
除特定組件。
圖5係圖1之溫度監測系統之一頂正視圖,其中為闡明之目的移除特定組件。
圖6係根據一項實施例之一溫度監測系統之組件之一功能方塊圖。
圖7係根據另一實施例之一溫度監測系統之一部分等角視圖。
圖8係根據一溫度監測系統之一項實施例展示一磁驅動系統在監測期間之溫度之一圖表。
圖9係根據一溫度監測系統之一項實施例展示一磁驅動系統在監測期間之溫度之一圖表。
下列詳細描述指向用於與磁驅動系統之監測溫度有關之裝置、系統及方法。描述及對應圖式旨在為一個一般技術者提供足夠資訊以使得該個人能夠做出及使用本發明之實施例。然而,已閱讀此整個詳細描述且檢視圖式之此一個人將暸解在不脫離本發明之精神之情況下可對圖解說明及描述之實施例及/或自實施例移除之元件做出修改。旨在所有此等修改及偏差歸屬於本發明之範疇,至其等在相關聯申請專利範圍之範疇內之程度。
除非本文另外要求,貫穿本說明書及隨附之申請專利範圍之單詞「包括(comprise)」及其之變體(諸如,「包括(comprises)」及「包括(comprising)」)理解為一開放、包容性意義,即,如「包含,但不限於」。
貫穿此說明書參考「一項實施例」或「一實施例」意謂連同實施例描述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一項實施例中。因此,在貫穿此說明書之各種位置中出現短語「在一項實施例中」或「在一實施例中」不必要全部指代相同實施例。此外,特定特徵、結
構或特性可以任何合適方式與一或多個實施例組合。
如在此說明書及附屬申請專利範圍中所使用,單數形式「一」及「該」包含複數指涉,除非本文另外明確指示。亦應注意,一般言之,術語「或」以其之意義包含「及/或」採用,除非本文另外明確指示。
圖1至圖5圖解說明有利地連續且冗餘地監測一磁驅動系統12之溫度之根據一項實施例之一溫度監測系統10。磁驅動系統12包含一磁轉子總成14及一導體轉子總成16。磁轉子總成14包含一對磁轉子18。磁轉子18彼此隔開,且一個磁轉子18經定位於接近一負載軸20且另一個經定位於接近一馬達軸22。每一磁轉子18包括背靠一背襯碟26(例如,一鐵背襯碟)之一磁碟24(例如,一非鐵磁碟)。磁轉子18安裝於負載軸20上且與其共調旋轉。如在圖2中最佳圖解說明,各自磁轉子18之每一磁碟24包含複數個矩形凹口19之一圓形陣列,以接收其中之一各自永久磁體21。
導體轉子總成16係安裝於一馬達13之馬達軸22上且與其共調旋轉。導體轉子總成16包含由間隔件32彼此隔開之一對導體轉子30。每一導體轉子30包含端環34。導體環36、37經耦合至端環34之向內面向側。一般言之,導體環36、37包括非鐵材料,諸如銅、鋁、黃銅或其他非鐵金屬。藉由氣隙38從各自磁轉子18隔開導體環36、37。氣隙38可為一固定氣隙(例如,圖7)或可為一可調整氣隙。例如,某些磁驅動系統12可包含一啟動器總成39。啟動器總成39以一已知方式耦合至磁轉子總成14。啟動器總成39經組態以相對於導體轉子總成16可控地移動磁轉子總成14,使得磁驅動系統12之氣隙38係可調整的。再者,在圖1至圖5中圖解說明之實施例中,導體轉子總成16係安裝於馬達軸22上且磁轉子總成14係安裝於負載軸20上,替代性地,導體轉子總成16可係安裝於負載軸20上且磁轉子總成14可係安裝於馬達軸22上。以
此方式,導體轉子30可與負載軸20共調旋轉,且磁轉子18可與馬達軸22共調旋轉。
磁驅動系統12進一步包含耦合至導體轉子總成16之向外面向側之散熱器元件40。散熱器元件40可經由緊固、焊接、黏合或其他合適方式耦合至導體轉子總成16。
如上文所述,一般言之,一磁驅動系統主要在滑動下操作。在一導體材料中之電渦流在其中建立電加熱。使用冷次定律(Lenz’s Law),產生之熱量可計算如下:滑動熱量=K*扭矩*滑動速率,其導致:k * T*(ωM-ωL),其中T係馬達扭矩;ωM係按每分鐘轉數(「RPM」)之馬達速度;ωL係按RPM之輸出速度;且k係用以將軸功率轉換為KW或任何其他選擇單位之功率之一常數。應注意,雖然可估計由磁驅動系統產生之熱,但此等計算並不考量外來操作條件及環境,且此等計算亦不考量產生最高熱量之精確位置。
本文中描述之溫度監測系統10及其他實施例有利地連續且冗餘地監測磁驅動系統且回應於所量測之溫度提供適當命令。繼續參考圖1至圖5,且如在圖4至圖5中最佳圖解說明,溫度監測系統10包含複數個溫度感測器42。溫度感測器42可包括熱電偶、熱阻器、電阻溫度偵測器(「RTD」)及/或其他溫度感測器件。藉由一非限制實例,在圖1至圖5中圖解說明之溫度監測系統10包括熱電偶。然而,其他溫度感測器件均在本發明之範疇內。溫度感測器42耦合至安裝於磁驅動系統12上之發射器44。發射器44疊加散熱器元件40且藉由緊固件耦合至各自端環34。在其他實施例中,發射器44可定位於任何其他合適位置,及/或可定位於遠離磁驅動系統12。發射器44包含複數個輸入連接器,其等經組態以用於接收各自溫度感測器42。例如,在圖1至圖5中圖解說明之發射器44包含六個輸入連接器。一般言之,六個輸入連接器之每一者界定自彼此隔離之六個通道,且經組態以耦合至溫度感測
器42之一各自近端。然而應暸解,發射器44可包含任何數目之輸入連接器。再者,輸入連接器可經組態以接收許多各種溫度感測器,諸如J、K、N、R型熱電偶(例如)。
當溫度感測器42包括一熱電偶時,每一溫度感測器42(例如,42a、42b、42c、42d)之一遠端46耦合至磁驅動系統12上量測溫度之一位置,該位置常可稱作一熱接點。如在圖4至圖5中最佳圖解說明,溫度感測器42a、42b、42c、42d之遠端46耦合至導體環36、37。遠端46可經由焊接、黏合、緊固或任何其他合適方式耦合至導體環36、37。
更特定言之,各自感測器42a、42b之遠端46實質上在中途延伸通過導體環36之厚度,導體環36定位於磁驅動系統12之馬達13側上。另外,遠端46實質上沿著一磁中心線47定位。如在圖2及圖3中最佳圖解說明,由圓周地伴隨由各自磁轉碟24之永久磁體21之一中心線界定之一路徑之一同軸環界定磁中心線47,且其投射至導體環36、37上。類似地,各自感測器42c、42d之遠端46實質上在中途延伸通過導體環37(即,負載側)之厚度且沿著磁中心線47。申請人已藉由試驗發現,以此方式定位遠端46有利地改良磁驅動系統12之溫度讀數之精確度,因為此等位置呈現磁驅動系統12之最高溫度位置。儘管在圖1至圖5之實施例中圖解說明之溫度感測器42定位於導體環36、37中,但在其他實施例中,溫度感測器42可定位於任何其他合適位置中。
繼續參考圖1至圖5,溫度監測系統10可包含額外溫度感測器42以量測參考溫度。例如,額外溫度感測器之遠端可耦合至磁驅動系統12之其他組件以提供參考溫度之量測。遠端可耦合至磁轉子18之各自背襯碟26或可經歷最小熱產生之其他組件(例如)。溫度監測系統10可量測周溫以相對於周溫建立及比較導體轉子30之溫度。以此方式,溫度監測系統10可連續地量測及監測即時周溫,因此有利地提供精確讀
數且亦考量磁驅動系統之可變操作環境之不確定性。
(例如)當溫度感測器包括熱電偶時,由溫度感測器42量測之各種溫度可提供表示一冷接點與熱接點之間的溫度差異之熱梯度之輸入電壓信號。替代性地,當溫度感測器42包括RTD時可提供電阻信號。以此方式,發射器44可處理各自信號以判定溫度且輸出對應信號。
發射器44進一步耦合至一收發器48。如在圖1至圖5之實施例中圖解說明,發射器44可無線耦合至收發器48,或可以一已知方式藉由一有線連接耦合。
收發器48經組態以與發射器44進行電子通信且在一控制器50與發射器44之間提供一介面,以使得收發器48將溫度感測器42之溫度量測通信至控制器50。如在圖1至圖5之實施例中圖解說明,收發器48可無線或藉由一有線連接(諸如一USB電纜)耦合至控制器50。控制器50可包含(未限制)一或多個處理器、微處理器、數位信號處理器(DSP)、場可程式化閘陣列(FGPA)及/或專用積體電路(ASIC)、記憶體器件、匯流排、電源、及其類似物。舉例而言,控制器50可包含與一或多個記憶體器件通信之一處理器。匯流排可將一內部或外部電源供應器鏈接至處理器。記憶體可呈現各種形式,包含(例如)一或多個緩衝器、暫存器、隨機存取記憶體(RAM)及/或唯讀記憶體(ROM)。在某些實施例中,控制器50可通信地耦合至一外部器件或系統,諸如一計算機(例如,一桌上計算機、一筆記型電腦等)、一網路(例如,一局部網路、一WiFi網路或其類似物)或行動器件(例如,一智慧型手機、一蜂巢式電話等)。控制器50亦可包含一顯示器(諸如一螢幕)及一輸入器件。輸入器件可包含一鍵盤、觸控板或其類似物且可由一使用者操作以控制溫度監測系統10。
在某些實施例中,控制器50具有一封閉迴路系統或一開迴路系統。舉例而言,控制器50可具有一封閉迴路系統,藉此基於從經組態
以發射(或發送)指示一或多個溫度特性之一或多個信號之一或多個溫度感測器42之回饋信號或關注之任何其他可量測參數來控制至馬達13的電力且因此控制馬達軸22。基於該等讀數,接著控制器50可調整馬達13之操作。在某些實施例中,控制器50之封閉迴路系統可經組態以基於從經組態以發射(或發送)指示一或多個溫度特性之一或多個信號之一或多個溫度感測器42之回饋信號或關注之任何其他可量測參數來額外地及/或替代性地控制啟動器總成39且因此控制氣隙38。基於該等讀數,接著控制器50可調整啟動器總成39之操作。替代性地,溫度監測系統10可為一開迴路系統,其中由使用者輸入設定馬達13及/或啟動器總成39之操作。
另外,控制器50可儲存不同程式。一使用者可選擇考量溫度及所要目標溫度臨限值之特性之一程式。例如,可基於一特定磁驅動系統及/或一特定馬達設定溫度臨限值。控制器50可基於磁驅動系統之最大扭矩及馬達速度(包含馬達堵塞之時)來執行一程式以判定臨限溫度。在某些實施例中,基於以下方程式來設定臨限溫度:
其中係升溫率且係基於特定磁驅動系統及馬達之最大可能速度而
判定;「ts」係一溫度監測系統之總回應時間;且最大可允許溫度係一磁驅動系統之最大溫度,其係基於全速操作之磁驅動系統、最大扭矩而判定,且因此經歷一負載堵塞狀態。在某些實施例中,臨限溫度可設定為臨限溫度之一特定百分比。例如,臨限溫度可設定為所判定之臨限溫度的60%-80%。以此方式,可將一額外保護緩衝器有利地提供至溫度監測系統10。
控制器50可經程式化以比較各種溫度感測器之溫度量測與臨限溫度。例如,控制器50可執行一程式以連續地掃描收發器48以判定各
種溫度感測器42之溫度。當溫度量測超過臨限溫度或臨限溫度之一所選擇之百分比時,控制器50可執行一馬達操作程式以停用或移除至馬達13之電源供應器。控制器50亦可經程式化以控制磁轉子總成14與導體轉子總成16之間的氣隙38。可藉由啟動器總成39或任何其他器件,由磁轉子18與導體轉子30之相對移動來調整氣隙38。
圖6圖解說明展示溫度監測系統之使用之一功能方塊圖。溫度監測系統包含至少一感測模組51、一控制模組52及回應模組56、58。感測模組51包括耦合至磁驅動系統12之複數個溫度感測器42。溫度感測器42通信地耦合至發射器44,發射器44處理對應信號以判定各自溫度感測器42之溫度。發射器44進一步耦合至收發器48。如在別處更詳細討論,發射器44可無線或藉由一有線連接耦合至收發器48。以此方式,收發器48從發射器44接收表示磁驅動系統12之溫度之一或多個信號。
控制模組52包括控制器50。控制器50耦合至收發器48且與收發器48通信。控制器50之一處理器及控制電路從收發器48接收表示安裝於磁驅動系統12上之溫度感測器42之溫度之信號。處理器使用資訊以比較磁驅動系統12之溫度。更特定言之,處理器比較由複數個溫度感測器42表示之磁驅動系統12之溫度與所設定之臨限溫度。
若溫度高於臨限溫度或若未接收到信號,則在回應模組56下,控制器50藉由發送一對應輸出信號以命令馬達13之一或多個組件停用馬達13之操作。可以許多各種方式停用馬達13,諸如藉由移除電源供應器、脫離馬達之特定組件、或諸如此類。相反地,若溫度低於臨限溫度或若接收到一信號,則控制器50命令馬達13之一或多個組件繼續操作,其繼而發射旋轉力以驅動一負載60。以此方式,可有利地連續監測一磁驅動系統之溫度且當溫度超過設定臨限值時(例如,在一堵塞之情況下),溫度監測系統10可停用馬達13之操作且防止磁驅動系
統12之過熱。
替代性地或另外,若溫度高於臨限溫度及/或若未接收到信號,則在回應模組58下,控制器50藉由發送一對應輸出信號以命令啟動器總成39之一或多個組件調整磁驅動系統12之氣隙38。更特定言之,控制器50命令啟動器總成39相對於導體轉子30將磁轉子18軸向移動至一最大氣隙位置。以此方式,可實質上消除磁轉子18與導體轉子30之間的旋轉力,其繼而有利地停用磁驅動系統12且防止其之過熱。
圖7根據另一實施例圖解說明一溫度監測系統110。溫度監測系統110提供一變體,其中一磁轉子總成114相對於一導體轉子總成116固定地定位。因此,當磁驅動系統112之溫度低於一設定臨限溫度或從溫度感測器142接收到一回饋信號時,一控制器150經組態以命令一馬達113之一或多個組件繼續操作。相反地,當溫度超過臨限溫度及/或未從任何溫度感測器142接收到一回饋信號時,控制器150經組態以命令馬達113之一或多個組件停用其之操作。
圖8係具有對應於根據一溫度監測系統之一實施例量測之溫度之一垂直軸之一圖表。溫度監測系統連同具有可調整氣隙之一磁驅動系統一起使用。如在圖8中圖解說明,一溫度觸發點設定於溫度臨限值之約80%。當一溫度感測器(即,熱電偶23)達到所設定之臨限溫度時,一控制模組發送一輸出信號以藉由移除至一馬達之電源供應器停用馬達。在一短暫滯後之後,溫度隨著馬達速度減小而降低。
圖9係具有對應於根據一溫度監測系統之一實施例量測之溫度之一垂直軸之一圖表。溫度監測系統連同具有固定氣隙之一磁驅動系統一起使用。如在圖9中圖解說明,一溫度觸發點設定於溫度臨限值之約80%。當一溫度感測器(即,熱電偶1)達到所設定之臨限溫度時,一控制模組發送一輸出信號以藉由移除至一馬達之電源供應器停用馬達。再次,在一短暫滯後之後,溫度隨著馬達速度減小而降低。
上文描述之各種實施例可有利地提供用以連續地且冗餘地監測磁驅動系統之方法。例如,用以監測磁驅動系統之一方法可包括將一或多個溫度感測器耦合至磁驅動系統。溫度感測器可耦合至一發射器以對應於溫度處理適當信號。
該方法可包括將一收發器通信地耦合至發射器及至一控制器,其中收發器將磁驅動系統之溫度通信至控制器。該方法可進一步包括設定一臨限溫度,比較溫度與所設定之臨限溫度,且回應於該比較而發送輸出信號。在某些實施例中,當溫度低於臨限溫度且當由控制器接收到一回饋信號時,輸出信號可表示命令耦合至磁驅動系統之一馬達繼續操作。在某些實施例中,當溫度處於或超過臨限溫度時,輸出信號可表示停用馬達之操作。在某些實施例中,輸出信號可表示命令啟動器將磁驅動系統定位至一最大氣隙位置。
該方法可進一步包括將一指示器耦合至控制器。當溫度超過臨限溫度及/或當未由控制器接收到一回饋信號時,指示器可經組態以通信至一使用者。指示器可包括一音響警報、一蜂鳴器、一量規及/或一發光二極體(LED)。
再者,可組合上文描述之各種實施例以提供進一步實施例。可根據上文詳細描述對實施例作出此等及其他改變。一般言之,在以下申請專利範圍中,使用之術語不應解釋為將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例,而應解釋為包含所有可能實施例以及此等申請專利範圍含括之等效物之全面範疇。因此,並不由本發明限制申請專利範圍。
12‧‧‧磁驅動系統
13‧‧‧馬達
39‧‧‧啟動器總成
42‧‧‧溫度感測器
44‧‧‧發射器
48‧‧‧收發器
50‧‧‧控制器
51‧‧‧感測模組
52‧‧‧控制模組
56‧‧‧回應模組
58‧‧‧回應模組
60‧‧‧負載
Claims (25)
- 一種系統,其用以監測一磁驅動系統之溫度,該系統包括:一溫度感測器,其安裝於該磁驅動系統上;一發射器,其耦合至該溫度感測器,該發射器產生表示該溫度感測器之一溫度之一信號;一收發器,其耦合至該發射器,該收發器經組態以接收該信號;及一控制器,其通信地耦合至該收發器及該磁驅動系統,該控制器經組態以基於從該收發器接收之一或多個信號來控制該磁驅動系統之操作。
- 如請求項1之系統,其中該控制器經組態以比較該溫度與一臨限溫度,且回應於該溫度與該臨限溫度之比較而命令該磁驅動系統。
- 如請求項2之系統,其中當該溫度超過該臨限溫度時,該控制器經組態以將一關閉信號輸出至該磁驅動系統。
- 如請求項2之系統,其中當未由該收發器接收到輸出信號時,該控制器經組態以將一關閉信號輸出至該磁驅動系統。
- 如請求項1之系統,進一步包括:複數個熱電偶,該複數個熱電偶安裝於該磁驅動系統之一導體轉子上,該複數個熱電偶實質上沿著一磁中心線安裝。
- 如請求項2之系統,其中該臨限溫度經設定為一預定溫度限制之80%。
- 一種溫度監測系統,其包括:一磁驅動系統,其包括:一導體轉子總成,其耦合至一馬達軸,該導體轉子總成包 含一對同軸導體轉子,該等導體轉子具有包括非鐵導電材料之一主體;一磁轉子總成,其耦合至一負載軸,該磁轉子總成包含每一者含有一各自組磁體之一對磁轉子,其中該等磁轉子定位於該對同軸導體轉子之間且從該等導體轉子隔開以界定一氣隙;複數個熱電偶,其等安裝於該等導體轉子上;一熱電偶發射器,其耦合至該複數個熱電偶,該熱電偶發射器經組態以產生表示該各自熱電偶之一熱接點之一溫度之一信號;一收發器,其通信地耦合至該熱電偶發射器,該收發器經組態以接收該對應信號;及一控制器,其通信地耦合至該收發器及該磁驅動系統,該控制器經組態以連續地掃描該收發器以獲得該各自熱電偶之溫度。
- 如請求項7之溫度監測系統,其中該收發器無線耦合至該發射器。
- 如請求項7之溫度監測系統,其中該控制器經組態以比較該等熱電偶之該等溫度與一臨限溫度,且回應於該溫度與該臨限溫度之比較而命令該磁驅動系統。
- 如請求項9之溫度監測系統,其中當該等熱電偶之該等溫度之至少一者超過該臨限溫度或未由該收發器接收到該信號時,該控制器經組態以將一關閉信號發送至該磁驅動系統。
- 如請求項9之溫度監測系統,其中該磁驅動系統進一步包括一啟動器,該啟動器經組態以相對於該等導體轉子軸向位移該等磁轉子以調整該氣隙。
- 如請求項11之溫度監測系統,其中當該等熱電偶之該等溫度之至少一者超過該臨限溫度或未由該收發器接收到該信號時,該控制器經組態以將一關閉信號發送至該磁驅動系統。
- 如請求項12之溫度監測系統,其中該關閉信號命令該磁驅動系統移除至驅動該馬達軸之一馬達之電源供應器。
- 如請求項12之溫度監測系統,其中該關閉信號命令該啟動器相對於該等各自導體轉子位移該等磁轉子,使得該氣隙增大至一最大氣隙組態。
- 一種方法,其用以監測一磁驅動系統之溫度,該方法包括:量測該磁驅動系統之一溫度;比較該溫度與一臨限溫度;且回應於該比較,將一信號發送至該磁驅動系統。
- 如請求項15之方法,其中量測該溫度包括:從耦合至一收發器之一發射器產生一輸出信號,該輸出信號表示耦合至該磁驅動系統之一溫度感測器之一溫度。
- 如請求項15之方法,其中比較該溫度包括:將一控制器通信地耦合至一收發器,該收發器經組態以接收表示該磁驅動系統之該溫度之一輸出信號;且連續地掃描該收發器以比較該磁驅動系統之該溫度與該臨限溫度。
- 如請求項17之方法,進一步包括:當該溫度之至少一者超過該臨限溫度或未由該收發器接收到輸出信號時,停用該磁驅動系統;且當該溫度處於或低於該臨限溫度且由該收發器接收到該輸出信號時,繼續該磁驅動系統之操作。
- 如請求項15之方法,進一步包括: 設定該臨限溫度。
- 如請求項19之方法,其中可由以下方程式判定該臨限溫度:臨限溫度=(最大可允許溫度)-升溫/秒×系統回應時間。
- 如請求項15之方法,其中發送該信號包括移除至耦合至該磁驅動系統之一馬達之電源供應器與將該磁驅動系統之一氣隙增大至一最大氣隙中的至少一者。
- 如請求項15之方法,其中量測該溫度包括:將複數個熱電偶耦合至該磁驅動系統;將一發射器耦合至該各自熱電偶之每一者,該發射器產生表示該各自熱電偶之一熱接點之該溫度之一信號;且將一收發器耦合至該發射器,該收發器經組態以接收該信號。
- 如請求項22之方法,其中該複數個熱電偶沿著一磁中心線耦合至該磁驅動系統。
- 如請求項15之方法,進一步包括:將一指示器耦合至一控制器,該控制器耦合至一接收器且經組態以接收表示該磁驅動系統之該溫度之一輸出信號;且當該溫度超過該臨限溫度時,藉由該指示器通信至一使用者。
- 如請求項24之方法,其中該指示器包括一音響警報、一蜂鳴器、一量規及一發光二極體(LED)中之至少一者。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10308352B2 (en) * | 2014-12-12 | 2019-06-04 | Borealis Technical Limited | Monitoring system for aircraft drive wheel system |
CN104942318B (zh) * | 2015-07-01 | 2017-11-24 | 大连交通大学 | 一种智能瞬态切削测温刀具、制作方法及其测温方法 |
FR3042077B1 (fr) * | 2015-10-05 | 2019-05-31 | Safran Landing Systems | Moteur electrique. |
CN108768088A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-06 | 安徽理工大学 | 一种复合式磁力耦合器温度精密测试系统及其测试方法 |
KR102080322B1 (ko) * | 2019-08-29 | 2020-02-21 | (주)한텍솔루션 | 마그네틱 커플링을 이용한 에너지 절감 설비 관리 시스템 |
CN113162263B (zh) * | 2021-05-10 | 2021-10-26 | 浙江金龙电机股份有限公司 | 一种提高扭矩的电机结构及控制方法 |
KR102532334B1 (ko) * | 2022-11-17 | 2023-05-12 | 주식회사 맥스퍼 | 자동제어 기능이 구비된 마그네틱 커플링 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114077A (en) * | 1977-04-01 | 1978-09-12 | Westinghouse Electric Corp. | Rotor overtemperature protection for electric motors |
JP2759848B2 (ja) * | 1991-01-17 | 1998-05-28 | いすゞ自動車株式会社 | 渦電流式減速装置の温度検出装置 |
US5834872A (en) * | 1993-05-21 | 1998-11-10 | Magna Force, Inc. | Adjustable magnetic coupler |
KR970009282B1 (en) * | 1995-04-28 | 1997-06-10 | Samsung Electronics Co Ltd | Hair dryer |
TW439346B (en) * | 1995-10-25 | 2001-06-07 | Mitsubishi Materials Corportio | Drive control method for motor and apparatus therefor |
JP3446580B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2003-09-16 | 住友金属工業株式会社 | 渦電流式減速装置の温度検出装置 |
US6122153A (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-19 | Eaton Corporation | Temperature protection control for a motor starter |
JP2001057763A (ja) * | 1999-08-12 | 2001-02-27 | Tdk Corp | モータ制御装置 |
AU7174700A (en) * | 2000-05-04 | 2001-11-08 | Vasu Tech Limited | Configurable electronic controller |
JP3956210B2 (ja) * | 2002-10-10 | 2007-08-08 | 住友金属工業株式会社 | 渦電流式減速装置 |
CN2843916Y (zh) * | 2005-03-30 | 2006-12-06 | 哈尔滨天元工控仪表有限责任公司 | 电涡流缓速器 |
US20090003411A1 (en) * | 2007-06-05 | 2009-01-01 | Schuda Felix J | High-temperature sensing system with passive wireless communication |
US7863866B2 (en) * | 2007-10-23 | 2011-01-04 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Activating batteries based on environmental conditions |
JP2013529453A (ja) * | 2010-05-04 | 2013-07-18 | レミー テクノロジーズ, エルエルシー | 電気機械構成要素の温度監視 |
GB2485808A (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-30 | Vestas Wind Sys As | Long fibre Bragg grating sensor in a wind turbine |
EP2680434B1 (en) * | 2011-02-25 | 2020-09-30 | NTN Corporation | Electric automobile |
JP5696576B2 (ja) * | 2011-04-25 | 2015-04-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度測定用基板及び熱処理装置 |
CN102263481A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-11-30 | 融德(大连)机电工程设备有限公司 | 磁转子有红外线温度动态检测报警器的磁力偶合器 |
CN202276273U (zh) * | 2011-07-26 | 2012-06-13 | 融德(大连)机电工程设备有限公司 | 磁转子和铜转子间隙可自行改变的磁力偶合器 |
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CN102664512B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-01-29 | 林贵生 | 一种无源永磁耦合传动、制动或负载装置 |
-
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-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11545375B2 (en) | 2019-06-17 | 2023-01-03 | Applied Materials, Inc. | Hybrid control system for workpiece heating |
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