專利名稱：電機的加熱系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機，特別涉及一種電機的加熱系統。
背景技術：
在風電變槳伺服系統中，特別是在北方嚴寒的環境中，不可避免地會出現風電機運行在低溫與潮濕環境的情況。電磁材料在-20° C以下的低溫環境會發生不可預測的變化，極大程度地影響系統的安全性，要想保證電機在低溫潮濕的環境中正常啟動，目前常見的解決方法是通過添加防潮加熱帶對電機進行加熱，但這種方式需要在原有電機結構基礎上重新設計，這樣不僅造成系統成本上升，而且電機的通用性也大大降低。從生產成本的角度來看，若常溫型風機與寬溫型風機均采用低溫設計，就會使得系統的成本大大提高，從管理成本的角度來看，若采用不同的電機，即在常溫下使用常溫型風機，在低溫下使用低溫型電機，根據不同的溫度選用不同類型的電機，就使得管理成本有所增加。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中對電機加熱而導致系統的生產成本和管理成本增加，且現有的電機加熱裝置通用性差的缺陷，提供一種電機的加熱系統，該加熱系統能夠降低系統的生產成本和管理成本，通用性良好，且在不增加新的部件的基礎上以最低的成本同時實現加熱和制動。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:本實用新型提供一種電機的加熱系統，該電機包括一制動裝置，該制動裝置用于對該電機實施制動，其特點在于，該電機的加熱系統包括一控制單元和一直流電源，該控制單元包括一控制電路和一電磁鐵，該電磁鐵包括一鐵芯和一環繞該鐵芯的線圈，該制動裝置和該電磁鐵的連接關系為:該線圈在通電的狀態下所產生的熱能得以通過該制動裝置傳遞至該電機，其中，該控制電路包括一第一晶體管、一第二晶體管、一第三晶體管和一第四晶體管，該線圈的一端分別與該第一晶體管的發射極和該第二晶體管的集電極相連接，該線圈的另一端分別與該第三晶體管的發射極和該第四晶體管的集電極相連接，該第一晶體管的集電極與該第三晶體管的集電極相連接，該第二晶體管的發射極與該第四晶體管的發射極相連接，該第一晶體管的集電極與該第二晶體管的發射極接入該直流電源，在該第二晶體管和該第三晶體管關斷時，該第一晶體管和該第四晶體管中的一個全通、另一個斬波；在該第一晶體管和該第四晶體管關斷時，該第二晶體管和該第三晶體管中的一個全通、另一個斬波。通過采用上述方式，本實用新型的該電機的加熱系統在通電時該線圈產生的熱能能夠通過該制動裝置傳遞至電機上，對電機進行加熱，同時該控制電路在通電的狀態下控制該電磁鐵使該制動裝置保持對該電機的制動，本實用新型能夠形成一能夠制動該電機的制動器，此處的制動器指的是:根據本領域內的公知常識，既能夠實現對電機的制動、也能夠實現對電機的釋放的設備。[0007]本實用新型在不增加硬件成本的條件下，使得在該第二晶體管和該第三晶體管關斷時，該第一晶體管和該第四晶體管中的一個全通、另一個斬波(即該第一晶體管、該線圈和該第四晶體管組成的第一通路在上電時該線圈中會產生熱能)，或，在該第一晶體管和該第四晶體管關斷時，該第二晶體管和該第三晶體管中的一個全通、另一個斬波(即該第二晶體管、該線圈和該第三晶體管組成的第二通路在上電時該線圈中會產生熱能)。通過不斷切換該第一通路和該第二通路的通斷來實現線圈將產生的熱能傳至電機上，且能夠同時實現制動裝置對電機的制動。即在不增加部件的基礎上，以最低的成本同時實現對該電機的加熱和制動的功能。較佳地，該第一晶體管、該線圈和該第四晶體管組成一第一通路，該第二晶體管、該線圈和該第三晶體管組成第二通路，該第一通路和該第二通路的通斷切換頻率為4kHz。在通斷切換頻率為4kHz時，該線圈能夠產生大量的熱能通過該制動裝置傳遞至該電機上，又由于該通斷切換頻率很高，使得該電磁鐵無法產生單向的電磁力，也就無法吸引該銜鐵向該電磁鐵靠近，從而實現該制動裝置對該電機的制動，即在不斷切換該第一通路和該第二通路的通斷時，該電機一直處于制動的狀態，使得該電機能夠安全運行。較佳地，該線圈的發熱功率為65W-100W。該線圈在該電機的加熱系統中實際上起到一個加熱器的作用，加熱的功率為65W-100W，能夠將該線圈產生的熱能通過該制動裝置傳遞至該電機。較佳地，該制動裝置的法蘭與該電機的法蘭相連接，該線圈用于將產生的熱能通過該制動裝置傳遞至該電機的法蘭。較佳地，該制動裝置還包括一彈簧、一銜鐵和一摩擦片，該銜鐵處于該彈簧和該摩擦片之間，該彈簧在通電狀態下壓著該銜鐵，該銜鐵壓著該摩擦片，該摩擦片與套設在該電機的電機軸上的花鍵相連接。該電機的加熱系統在沒有上電時，該彈簧就處于壓縮狀態，該彈簧受到壓縮發生形變產生彈力，該彈力促使該彈簧壓著該銜鐵，該銜鐵壓著該摩擦片，該摩擦片與套設在該電機的電機軸上的花鍵相接觸，這時該電機處于制動狀態，在現有的電機加熱裝置中通直流電時，該電磁鐵產生電磁力，吸引該銜鐵向該電磁鐵靠近，彈簧受到壓縮發生更大的形變，該銜鐵連帶該彈簧在該電磁力的作用下向該電磁鐵靠近，從而該銜鐵與該摩擦片分離，使得該電機處于釋放狀態，本方案在通直流電且不斷切換該第一通路和該第二通路的通斷時，該電磁鐵無法產生單向的電磁力，也就無法吸引該銜鐵向該電磁鐵靠近，該彈簧的彈力促使該彈簧壓著該銜鐵，該銜鐵壓著該摩擦片，該摩擦片與套設在該電機的電機軸上的花鍵相接觸，實現該電機的制動。較佳地，該制動裝置為一干式單片電磁制動器上的制動裝置。采用上述方式的益處為:在不增加其他硬件的情況下達到加熱的目的，從而節約了系統的成本。較佳地,該電機為一風電變槳伺服系統中的電機。本實用新型的積極進步效果在于:1、采用本實用新型的電機的加熱系統，能夠降低系統的生產成本和管理成本，通用性良好，且不增加新的部件，在不增加硬件成本的條件下，通過線圈產生的熱能傳遞至電機上，實現對電機的加熱。2、在不斷切換該第一通路和該第一通路的通斷時，能夠在實現線圈對電機的加熱的同時實現制動裝置對電機的制動，在不增加部件的基礎上，以最低的成本同時實現對該電機的加熱和制動的功能。
圖1為本實用新型較佳實施例的電機的加熱系統的控制單元的電路示意圖。圖2為本實用新型較佳實施例的電機的加熱系統的電磁鐵和制動裝置的位置關系的不意圖。
具體實施方式
下面通過實施例的方式進一步說明本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。在本實用新型實施例中，該電機的加熱系統工作在一風電變槳伺服系統中，該電機包括一制動裝置3、一電機端面的法蘭和一電機軸，該制動裝置3的法蘭與該法蘭相連接，該制動裝置3用于對該電機實施制動，如圖1和圖2所示，該電機的加熱系統包括一控制單元I和一直流電源2，該控制單元I包括一電磁鐵11和一控制電路(該控制單元I中除了電磁鐵11外的其它部分組成了該控制電路)，該電磁鐵包括一鐵芯111和一環繞該鐵芯的線圈112。其中，該控制電路用于以直流電源2為電源，且該控制電路中兩個通路(該第一通路和該第二通路)的通斷切換頻率為4KHZ，以此來控制該電磁鐵11使該制動裝置3保持對該電機的制動；該制動裝置3和該電磁鐵11的連接關系為:該線圈112在通斷切換頻率為4KHZ時所產生的熱能得以通過該制動裝置3傳遞至該法蘭，該線圈112實際上起到一個發熱功率為65W-100W的加熱器的作用，能夠將該線圈112產生的熱能通過該制動裝置3傳遞至該電機。且在通斷切換頻率為4kHz時，由于該通斷切換頻率很高，使得該電磁鐵11無法產生單向的電磁力，也就無法吸引該制動裝置3中的銜鐵向該電磁鐵11靠近，實現對該電機的制動。如圖1所示，該控制電路包括的部件和部件之間的連接關系為:該控制電路包括一第一晶體管I’、一第二晶體管2’、一第三晶體管3’和一第四晶體管4’，該線圈112的一端分別與該第一晶體管I’的發射極和該第二晶體管2’的集電極相連接，該線圈112的另一端分別與該第三晶體管3’的發射極和該第四晶體管4’的集電極相連接，該第一晶體管I’的集電極與該第三晶體管3’的集電極相連接，該第二晶體管2’的發射極與該第四晶體管4’的發射極相連接，該第一晶體管I’的集電極與該第二晶體管2’的發射極接入該直流電源。該控制電路的工作模式可以分為以下四種模式:一、該第二晶體管2’和該第三晶體管3’關斷，該第一晶體管I’全通，該第四晶體管4’斬波；二、該第二晶體管2’和該第三晶體管3’關斷，該第四晶體管4’全通，該第一晶體管I’斬波；三、該第一晶體管I’和該第四晶體管4’關斷，該第二晶體管2’全通，該第三晶體管3’斬波；四、該第一晶體管I’和該第四晶體管4’關斷，該第三晶體管3’全通，該第二晶體管2’斬波。這四種工作模式中的任意一種模式均使得使該線圈112中產生電流。該第一晶體管I’、該線圈112和該第四晶體管4’組成一第一通路，該第二晶體管2’、該線圈112和該第三晶體管3’組成一第二通路，該第一通路和該第二通路的通斷切換頻率為4kHz。不斷地切換該第一通路和該第二通路的通斷來實現電流方向的改變，如通斷切換頻率達到4kHz，使得該線圈112將產生的熱能傳至電機上，且能夠同時實現該制動裝置3對電機的制動。即在不增加部件的基礎上，以最低的成本同時實現對該電機的加熱和制動的功能。該制動裝置3包括一彈簧、一銜鐵和一摩擦片，該銜鐵處于該彈簧和該摩擦片之間，該彈簧在通斷切換頻率為4KHZ時壓著該銜鐵，該銜鐵壓著該摩擦片，該摩擦片與套設在該電機的電機軸上的花鍵相連接實現對該電機的制動。該電機的加熱系統的原理為該控制電路通入直流電時，通過不斷切換該第一通路和該第二通路的通斷，將該線圈112產生的熱量通過該制動裝置3傳遞至該電機上并且該控制電路控制該電磁鐵11使該制動裝置3保持對該電機的制動。在本實施例中，該電機的加熱系統中的制動裝置為一干式單片電磁制動器上的制動裝置，在不增加其他硬件的情況下達到加熱的目的，從而節約了系統的成本。但是本領域技術人員應當理解，本實用新型中的該制動裝置的結構、該制動裝置與該電機的具體連接方式以及該制動裝置與該電磁鐵之間的具體連接方式(包括接觸式的連接關系以及非接觸式的相對位置關系)并不受干式單片電磁制動器內部的現有結構以及其與電機之間的現有連接方式的限制，只要能夠實現線圈對電機的加熱以及制動裝置對電機的制動即可。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種電機的加熱系統，該電機包括一制動裝置，該制動裝置用于對該電機實施制動，其特征在于，該電機的加熱系統包括一控制單兀和一直流電源，該控制單兀包括一控制電路和一電磁鐵，該電磁鐵包括一鐵芯和一環繞該鐵芯的線圈，該制動裝置和該電磁鐵的連接關系為:該線圈在通電的狀態下所產生的熱能得以通過該制動裝置傳遞至該電機，其中，該控制電路包括一第一晶體管、一第二晶體管、一第三晶體管和一第四晶體管，該線圈的一端分別與該第一晶體管的發射極和該第二晶體管的集電極相連接，該線圈的另一端分別與該第三晶體管的發射極和該第四晶體管的集電極相連接，該第一晶體管的集電極與該第三晶體管的集電極相連接，該第二晶體管的發射極與該第四晶體管的發射極相連接，該第一晶體管的集電極與該第二晶體管的發射極接入該直流電源，在該第二晶體管和該第三晶體管關斷時，該第一晶體管和該第四晶體管中的一個全通、另一個斬波；在該第一晶體管和該第四晶體管關斷時，該第二晶體管和該第三晶體管中的一個全通、另一個斬波。
2.如權利要求1所述的電機的加熱系統，其特征在于，該第一晶體管、該線圈和該第四晶體管組成一第一通路，該第二晶體管、該線圈和該第三晶體管組成第二通路，該第一通路和該第二通路的通斷切換頻率為4kHz。
3.如權利要求1所述的電機的加熱系統，其特征在于，該線圈的發熱功率為65W-100W。
4.如權利要求1所述的電機的加熱系統，其特征在于，該制動裝置的法蘭與該電機的法蘭相連接，該線圈用于將產生的熱能通過該制動裝置傳遞至該電機的法蘭。
5.如權利要求1所述的電機的加熱系統，其特征在于，該制動裝置還包括一彈簧、一銜鐵和一摩擦片，該銜鐵處于該彈簧和該摩擦片之間，該彈簧在通電狀態下壓著該銜鐵，該銜鐵壓著該摩擦片，該摩擦片與套設在該電機的電機軸上的花鍵相連接。
6.如權利要求5所述的電機的加熱系統，其特征在于，該制動裝置為一干式單片電磁制動器上的制動裝直。
7.如權利要求1-6中任 意一項所述的電機的加熱系統,其特征在于,該電機為一風電變槳伺服系統中的電機。
專利摘要本實用新型提供一種電機的加熱系統，該電機包括制動裝置，該制動裝置用于對該電機實施制動，該加熱系統包括控制單元和直流電源，該控制單元包括控制電路和電磁鐵，該控制電路包括四個晶體管，該電磁鐵包括鐵芯和環繞該鐵芯的線圈，該制動裝置和該電磁鐵的連接關系為該線圈在通電的狀態下所產生的熱能得以通過該制動裝置傳遞至該電機。本實用新型能夠降低系統的生產成本和管理成本，在不增加硬件成本的條件下，將通電時線圈產生的熱能傳遞至電機上，實現對電機的加熱。且能夠在對電機加熱的同時實現制動裝置對電機的制動，保證了安全。
文檔編號H05B6/36GK203086388SQ20132000797
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者彭健, 仇一鳴, 董彩虹 申請人:科比傳動技術(上海)有限公司