一种带有智能热管理的大功率直线电机的制作方法
未命名
08-13
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1.本发明涉及直线电机技术领域,尤其涉及一种带有智能热管理的大功率直线电机。
背景技术:
2.直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置,直线电机结构简单、响应速度快,在物流系统、工业加工与装配等领域有着广泛的应用;在电机使用中,电机会产生大量的热量,温升过高会影响直线电机的推力、精度、寿命等,当热量达到一定程度之后,电机就不能使用,否则就会发生绝缘击穿使电机烧坏,但是现有技术中,无法精准的对设备进行热管理,且通过电机本身的散热能力进行散热,散热效果不佳,进而增大设备的故障率,此外也无法对设备的冷却机构进行监管预警,进而影响设备运行时的冷却效果,降低设备的预警监管性能,进而存在热管理效果差和监管预警效果差的问题。
技术实现要素:
3.本发明的目的在于提供一种带有智能热管理的大功率直线电机,去解决上述提出的技术缺陷,在水泵正常的前提下,采集设备的外部数据并进行过热风险评估分析,避免设备过热运行,有助于对控制盒内部对电气元件进行保护,同时有助于对设备运行时的温度进行管控,即通过数据分析和机械结合的方式对设备进行合理的热管理,即控制水泵箱内部的水泵进行工作,使冷却水经过导液管、回流管、导向冷却管以及循环管的内部回流到水泵箱的内部,以达到降低设备运行过程中产生的热量,且在冷却水在导液管的内部进行流动时,使冷却水带动传动叶轮进行转动,进而使冷却扇同步进行转动,改变聚风罩内部的空气流速,使气体通过引气管的内部进入到线路防护板和控制盒的内部,使气体带走线路防护板和控制盒内部产生的热量,同时利用散热的气体对永磁体上的灰尘进行清理,故而通过水冷和水冷前提下的风冷实现对设备的热管理效果,有助于提高设备的运行效果。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种带有智能热管理的大功率直线电机,包括定位基座,所述定位基座的上表面两端均固定连接有定位侧板,两个所述定位侧板之间对称固定连接有导向冷却管,所述导向冷却管的外部滑动套接有放置板,所述放置板的一侧固定连接有控制盒,所述控制盒的一侧固定连接有线路防护板,所述定位基座的上表面位于放置板的下方固定连接有永磁体,所述定位基座的右端位于定位侧板的侧面固定连接有水泵箱;所述水泵箱的上表面固定插接有导液管,且导液管远离水泵箱的一端贯穿定位侧板内部与导向冷却管呈固定连接,所述定位基座远离水泵箱的一端且位于定位侧板的侧面固定连接有回流管,所述水泵箱的上表面位于导液管的一侧固定连接有循环管。
5.优选的,所述导液管的内部转动连接有同心轴,所述同心轴位于导液管内部的一
端固定套接有传动叶轮,且同心轴位于导液管外部的一端固定套接有冷却扇,所述同心轴远离导液管的一端转动连接有聚风罩,所述聚风罩的侧面固定连接有引气管,所述引气管的外部套接有定位套,且定位套与定位侧板呈固定连接,所述控制盒的一侧固定连接有导气管,所述放置板的下表面靠近控制盒的一侧固定连接有中空板,所述中空板靠近永磁体的一侧固定连接有吹风嘴。
6.优选的,所述水泵箱的内部设置有水泵,所述回流管的两端分别与两个导向冷却管呈固定连接,所述循环管远离水泵箱的一端贯穿定位侧板的内部与远离导液管的导向冷却管呈固定连接,两个所述导向冷却管的内部均为空腔,所述放置板的内部开设有与导气管相互匹配的通孔。
7.优选的,所述聚风罩与定位侧板的侧面呈固定连接,所述引气管远离聚风罩的一端与线路防护板呈固定连接,所述导气管远离控制盒的一端与放置板呈固定连接,所述放置板的下表面位于永磁体的正上方固定连接有配套板。
8.优选的,所述控制盒的内部设置有管控平台,管控平台包括服务器、热管理单元、预处理单元、故障分析单元、预警单元以及执行单元;当服务器生成监管指令时,并将监管指令发送至热管理单元和预处理单元,预处理单元在接收到监管指令后,立即采集水泵箱内部水泵的工作数据,工作数据包括水泵的运行电压和导向冷却管内部的水流流速,并对工作数据进行安全运行监管分析,将得到的正常信号发送至热管理单元,将异常信号发送至预警单元;热管理单元在接收到监管指令和正常信号后,立即采集设备的外部数据,外部数据包括放置板与导向冷却管之间的摩擦热值、线路防护板内部的线路温度值以及控制盒内部的通风流速,并对外部数据进行过热风险评估分析,将得到的过热信号发送至故障分析单元和执行单元,执行单元在接收到过热信号后,立即控制水泵箱内部的水泵进行工作;故障分析单元在接收到风险信号后,立即采集设备的内部数据,内部数据包括控制盒内部各个电气元件的运行温度和线路受损面积,并对内部数据进行故障风险预测评估分析,将得到的一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号发送至预警单元。
9.优选的,所述预处理单元的安全运行监管分析过程如下:第一步:采集到水泵开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为处理时长,将处理时长划分为o个子时间节点,o为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内水泵的运行电压,并将运行电压与预设运行电压阈值进行比对分析,将运行电压大于预设运行电压阈值所对应的子时间节点的个数与子时间节点的总个数之比标记为电压风险值;第二步:获取到各个子时间节点内导向冷却管内部的水流流速,构建水流流速的集合a,获取到相连两个子集之间的差值,进而将相连两个子集之间的差值的均值标记为平均流动波动值,将电压风险值和平均流动波动值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值和预设平均流动波动值进行比对分析:若电压风险值小于等于预设电压风险值阈值,且平均流动波动值小于等于预设平均流动波动值,则生成正常信号;若电压风险值大于预设电压风险值阈值,或平均流动波动值大于预设平均流动波动值,则生成异常信号。
10.优选的,所述热管理单元的过热风险评估分析过程如下:
ss1:采集到设备开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内放置板与导向冷却管之间的摩擦热值,其中,摩擦热值指的是放置板与导向冷却管摩擦产生的热量值,以时间为x轴,以摩擦热值为y轴建立直角坐标系,且通过描点的方式绘制摩擦热值曲线,并在该坐标系中绘制预设摩擦热值阈值曲线,获取到摩擦热值曲线位于预设摩擦热值阈值曲线上方所对应时长和围成的面积,并将其分别标记为风险时长和风险面积,进而根据风险时长和风险面积得到单位时间面积值dm;ss12:获取到各个子时间段内线路防护板内部的线路温度值,以此构建线路温度值集合a,获取到集合a中的最大子集和最小子集,并将最大子集和最小子集之间的差值标记为最大跨度值,并将最大跨度值与预设最大跨度值阈值进行比对分析,若最大跨度值大于预设最大跨度值阈值,则将最大跨度值大于预设最大跨度值阈值的部分标记为风险温度值fw;ss13:获取到各个子时间段内控制盒内部的通风流速,以此获取到时间阈值内控制盒内部的平均通风流速,并将平均通风流速与预设平均通风流速阈值进行比对分析,若平均通风流速小于预设平均通风流速阈值,则将平均通风流速小于预设平均通风流速阈值的部分标记为热积压值rj;ss14:根据公式得到过热风险评估值r,将过热风险评估值r与其内部录入存储的预设过热风险评估值阈值进行比对分析:若过热风险评估值r小于等于预设过热风险评估值阈值,则不生成任何信号;若过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值,则生成过热信号。
11.优选的,所述故障分析单元的故障风险预测评估分析过程如下:步骤一:获取到时间阈值内控制盒内部各个电气元件的运行温度,并将运行温度与预设运行温度阈值进行比对分析,若运行温度大于预设运行温度阈值,则将运行温度大于预设运行温度阈值所对应的电气元件的个数标记为异常风险数yc,同时获取到时间阈值控制盒内部的线路受损面积xm,线路受损面积值xm的是控制盒内部线路表面氧化面积、开裂面积以及鼓包面积之和,同时从热管理单元中调取过热风险评估值r,进而获取到过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值的部分,并将其标记为过热干扰值gr;步骤二:根据公式得到故障风险评估值g,将故障风险评估值g与其内部录入存储的预设故障风险评估值区间进行比对分析:若故障风险评估值g小于预设故障风险评估值区间中的最小值,则生成一级管控信号;若故障风险评估值g位于预设故障风险评估值区间之内,则生成二级管控信号;若故障风险评估值g大于预设故障风险评估值区间中的最大值,则生成三级管控信号。
12.本发明的有益效果如下:本发明是通过采集水泵箱内部水泵的工作数据,并进行安全运行监管分析,以判断水泵箱内部水泵是否正常运行,以保证对设备热管理的效果,同时通过反馈的方式直观的了解到水泵的运行情况,有助于提高设备的预警效果,且在水泵正常的前提下,采集设备的外部数据并进行过热风险评估分析,避免设备过热运行,有助于对控制盒内部对电气元件进行保护,同时有助于对设备运行时的温度进行管控,通过从异常风险数、线路受损面积以及过热干扰值三个维度对设备的运行故障风险情况进行评估,有助于提高分析结果的准
确性,同时有助于合理精准的设备进行管理,以提高设备的运行效率,同时通过数据反馈的方式对设备进行精准的热管理;本发明还通过数据分析和机械结合的方式对设备进行合理的热管理,即控制水泵箱内部的水泵进行工作,使冷却水经过导液管、回流管、导向冷却管以及循环管的内部回流到水泵箱的内部,以达到降低设备运行过程中产生的热量,且在冷却水在导液管的内部进行流动时,使冷却水带动传动叶轮进行转动,进而使冷却扇同步进行转动,改变聚风罩内部的空气流速,使气体通过引气管的内部进入到线路防护板和控制盒的内部,使气体带走线路防护板和控制盒内部产生的热量,同时利用散热的气体对永磁体上的灰尘进行清理,故而通过水冷和水冷前提下的风冷实现对设备的热管理效果,有助于提高设备的运行效果。
附图说明
13.下面结合附图对本发明作进一步的说明;图1是本发明结构立体图;图2是本发明结构俯视图;图3是本发明回流管的结构示意图;图4是本发明吹风嘴的结构示意图;图5是本发明图4中a区域的放大图;图6是本发明结构侧视图;图7是本发明传动叶轮的结构示意图;图8是本发明系统流程框图。
14.图例说明:1、定位基座;2、定位侧板;3、导向冷却管;4、放置板;5、控制盒;6、线路防护板;7、永磁体;8、水泵箱;9、导液管;10、回流管;11、循环管;12、同心轴;13、传动叶轮;14、冷却扇;15、聚风罩;16、引气管;17、定位套;18、导气管;19、中空板;20、吹风嘴;21、配套板。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
16.请参阅图1至图8所示,本发明为一种带有智能热管理的大功率直线电机,包括定位基座1,定位基座1的上表面两端均固定连接有定位侧板2,两个定位侧板2之间对称固定连接有导向冷却管3,两个导向冷却管3的内部均为空腔,放置板4的内部开设有与导气管18相互匹配的通孔,导向冷却管3的外部滑动套接有放置板4,放置板4的一侧固定连接有控制盒5,控制盒5的一侧固定连接有线路防护板6,定位基座1的上表面位于放置板4的下方固定连接有永磁体7,定位基座1的右端位于定位侧板2的侧面固定连接有水泵箱8,水泵箱8的内部设置有水泵,水泵箱8的上表面固定插接有导液管9,且导液管9远离水泵箱8的一端贯穿
定位侧板2内部与导向冷却管3呈固定连接,定位基座1远离水泵箱8的一端且位于定位侧板2的侧面固定连接有回流管10,回流管10的两端分别与两个导向冷却管3呈固定连接,水泵箱8的上表面位于导液管9的一侧固定连接有循环管11,循环管11远离水泵箱8的一端贯穿定位侧板2的内部与远离导液管9的导向冷却管3呈固定连接,其中,当设备通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力,以此实现设备的直线运动,而在控制盒5的内部设置有管控平台,管控平台包括服务器、热管理单元、预处理单元、故障分析单元、预警单元以及执行单元,当服务器生成监管指令时,并将监管指令发送至热管理单元和预处理单元,预处理单元在接收到监管指令后,立即采集水泵箱8内部水泵的工作数据,工作数据包括水泵的运行电压和导向冷却管3内部的水流流速,并对工作数据进行安全运行监管分析,以判断水泵箱8内部水泵是否正常运行,以保证对设备热管理的效果,具体的安全运行监管分析过程如下:采集到水泵开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为处理时长,将处理时长划分为o个子时间节点,o为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内水泵的运行电压,并将运行电压与预设运行电压阈值进行比对分析,将运行电压大于预设运行电压阈值所对应的子时间节点的个数与子时间节点的总个数之比标记为电压风险值,需要说明的是,电压风险值的数值越大,则水泵的故障风险越大;获取到各个子时间节点内导向冷却管3内部的水流流速,构建水流流速的集合a,获取到相连两个子集之间的差值,进而将相连两个子集之间的差值的均值标记为平均流动波动值,需要说明的是,平均流动波动值是一个反映水泵工作情况的影响参数,将电压风险值和平均流动波动值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值和预设平均流动波动值进行比对分析:若电压风险值小于等于预设电压风险值阈值,且平均流动波动值小于等于预设平均流动波动值,则生成正常信号,并将正常信号发送至热管理单元;若电压风险值大于预设电压风险值阈值,或平均流动波动值大于预设平均流动波动值,则生成异常信号,并将异常信号发送至预警单元,预警单元在接收到异常信号后,立即控制设备上的报警灯为黄灯,进而直观的了解到水泵的运行情况,有助于提高设备的预警效果。
实施例2:
17.热管理单元在接收到监管指令和正常信号后,立即采集设备的外部数据,外部数据包括放置板4与导向冷却管3之间的摩擦热值、线路防护板6内部的线路温度值以及控制盒5内部的通风流速,并对外部数据进行过热风险评估分析,避免设备过热运行,有助于对控制盒5内部对电气元件进行保护,同时有助于对设备运行时的温度进行管控,具体的过热风险评估分析过程如下:采集到设备开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内放置板4与导向冷却管3之间的摩擦热值,其中,摩擦热值指的是放置板4与导向冷却管3摩擦产生的热量值,以时间为x轴,以摩擦热值为y轴建立直角坐标系,且通过描点的方式绘制摩擦热值曲
线,并在该坐标系中绘制预设摩擦热值阈值曲线,获取到摩擦热值曲线位于预设摩擦热值阈值曲线上方所对应时长和围成的面积,并将其分别标记为风险时长和风险面积,进而根据风险时长和风险面积得到单位时间面积值dm,需要说明的是,单位时间面积值dm的数值越大,则设备过热运行的风险越大;获取到各个子时间段内线路防护板6内部的线路温度值,以此构建线路温度值集合a,获取到集合a中的最大子集和最小子集,并将最大子集和最小子集之间的差值标记为最大跨度值,并将最大跨度值与预设最大跨度值阈值进行比对分析,若最大跨度值大于预设最大跨度值阈值,则将最大跨度值大于预设最大跨度值阈值的部分标记为风险温度值fw,需要说明的是,风险温度值fw是一个反映设备运行状态的影响参数;获取到各个子时间段内控制盒5内部的通风流速,以此获取到时间阈值内控制盒5内部的平均通风流速,并将平均通风流速与预设平均通风流速阈值进行比对分析,若平均通风流速小于预设平均通风流速阈值,则将平均通风流速小于预设平均通风流速阈值的部分标记为热积压值,标号为rj;根据公式得到过热风险评估值,其中,a1、a2以及a3分别为单位时间面积值、风险温度值以及热积压值的预设比例因子系数,a1、a2以及a3均为大于零的正数,比例因子系数用于修正各项参数在公式计算过程中出现的偏差,从而使得计算结果更加准确,a4为预设补偿因子系数,取值为1.436,r为过热风险评估值,并将过热风险评估值r与其内部录入存储的预设过热风险评估值阈值进行比对分析:若过热风险评估值r小于等于预设过热风险评估值阈值,则不生成任何信号;若过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值,则生成过热信号,并将过热信号发送至故障分析单元和执行单元,执行单元在接收到过热信号后,立即控制水泵箱8内部的水泵进行工作,其中,导液管9的内部转动连接有同心轴12,同心轴12位于导液管9内部的一端固定套接有传动叶轮13,且同心轴12位于导液管9外部的一端固定套接有冷却扇14,同心轴12远离导液管9的一端转动连接有聚风罩15,聚风罩15的侧面固定连接有引气管16,聚风罩15与定位侧板2的侧面呈固定连接,引气管16远离聚风罩15的一端与线路防护板6呈固定连接,引气管16的外部套接有定位套17,且定位套17与定位侧板2呈固定连接,控制盒5的一侧固定连接有导气管18,导气管18远离控制盒5的一端与放置板4呈固定连接,放置板4的下表面靠近控制盒5的一侧固定连接有中空板19,中空板19靠近永磁体7的一侧固定连接有吹风嘴20,放置板4的下表面位于永磁体7的正上方固定连接有配套板21,即,在控制水泵箱8内部的水泵进行工作时,使水泵将水泵箱8内部的冷却水抽入到导液管9的内部,经过导液管9的内部后流入到导向冷却管3的内部,在冷却水通过导向冷却管3的过程中,使冷却水通过对导向冷却管3进行降温,以实现降低放置板4和导向冷却管3之间摩擦产生的热量,进而达到降温的效果,且通过导向冷却管3内部的冷却水经过回流管10的内部后进入到另一侧导向冷却管3的内部,最后从循环管11回流到水泵箱8的内部,使冷却水不断的对导向冷却管3和放置板4进行降温处理,以达到降低设备运行过程中产生的热量;且在冷却水在导液管9的内部进行流动时,使冷却水带动传动叶轮13进行转动,进而使传动叶轮13带动同心轴12在导液管9内部进行转动,且随着同心轴12的转动,使同心轴12带动冷却扇14同步进行转动,使冷却扇14在聚风罩15的内部进行转动,进而改变聚风罩
15内部的空气流速,使气体通过引气管16的内部进入到线路防护板6的内部,使气体带走线路防护板6内部线路产生的热量,进而达到对线路进行降温的效果,且气体从线路防护板6的内部进入到控制盒5的内部,对控制盒5进行降温,最后气体从导气管18的内部经过,从放置板4下方中空板19一侧的吹风嘴20内部喷出,进而利用散热的气体对永磁体7上的灰尘进行清理,以便提高永磁体7和配套板21之间的作用效果,同时通过水冷和水冷前提下的风冷实现对设备的热管理效果,有助于提高设备的运行效果。
实施例3:
18.故障分析单元在接收到风险信号后,立即采集设备的内部数据,内部数据包括控制盒5内部各个电气元件的运行温度和线路受损面积,并对内部数据进行故障风险预测评估分析,判断设备的运行故障风险等级情况,以便合理精准的设备进行管理,以提高设备的运行效率,同时通过数据反馈的方式对设备进行精准的热管理,具体的故障风险预测评估分析过程如下:获取到时间阈值内控制盒5内部各个电气元件的运行温度,并将运行温度与预设运行温度阈值进行比对分析,若运行温度大于预设运行温度阈值,则将运行温度大于预设运行温度阈值所对应的电气元件的个数标记为异常风险数yc,同时获取到时间阈值控制盒5内部的线路受损面积xm,线路受损面积值xm的是控制盒5内部线路表面氧化面积、开裂面积以及鼓包面积之和,需要说明的是,异常风险数yc和线路受损面积xm是两个反映设备故障风险的影响参数;从热管理单元中调取过热风险评估值r,进而获取到过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值的部分,并将其标记为过热干扰值,标号为gr;根据公式得到故障风险评估值,其中,b1、b2以及b4分别为异常风险数、线路受损面积以及过热干扰值的预设权重系数,b3为预设修正系数,b1、b2、b3以及b4均为大于零的正数,g为故障风险评估值,并将故障风险评估值g与其内部录入存储的预设故障风险评估值区间进行比对分析:若故障风险评估值g小于预设故障风险评估值区间中的最小值,则生成一级管控信号;若故障风险评估值g位于预设故障风险评估值区间之内,则生成二级管控信号;若故障风险评估值g大于预设故障风险评估值区间中的最大值,则生成三级管控信号,其中,一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号所对应的管控程度依次增加,并将一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号发送至预警单元,预警单元在接收到一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号后,立即显示一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号所对应的预警文字,以便合理精准的设备进行管理,以提高设备的运行效率,同时通过数据反馈的方式对设备进行精准的热管理;综上所述,本发明是通过采集水泵箱8内部水泵的工作数据,并进行安全运行监管分析,以判断水泵箱8内部水泵是否正常运行,以保证对设备热管理的效果,同时通过反馈的方式直观的了解到水泵的运行情况,有助于提高设备的预警效果,且在水泵正常的前提下,采集设备的外部数据并进行过热风险评估分析,避免设备过热运行,有助于对控制盒5
内部对电气元件进行保护,同时有助于对设备运行时的温度进行管控,通过从异常风险数、线路受损面积以及过热干扰值三个维度对设备的运行故障风险情况进行评估,有助于提高分析结果的准确性,同时有助于合理精准的设备进行管理,以提高设备的运行效率,同时通过数据反馈的方式对设备进行精准的热管理;此外,通过数据分析和机械结合的方式对设备进行合理的热管理,即控制水泵箱8内部的水泵进行工作,使冷却水抽入到导液管9的内部后流入到导向冷却管3的内部,再经过回流管10、导向冷却管3以及循环管11的内部回流到水泵箱8的内部,使冷却水不断的对导向冷却管3和放置板4进行降温处理,以达到降低设备运行过程中产生的热量,且在冷却水在导液管9的内部进行流动时,使冷却水带动传动叶轮13进行转动,进而使冷却扇14同步进行转动,改变聚风罩15内部的空气流速,使气体通过引气管16的内部进入到线路防护板6和控制盒5的内部,使气体带走线路防护板6和控制盒5内部产生的热量,同时利用散热的气体对永磁体7上的灰尘进行清理,故而通过水冷和水冷前提下的风冷实现对设备的热管理效果,有助于提高设备的运行效果。
19.阈值的大小的设定是为了便于比较,关于阈值的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据设定基数数量;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式,公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。
20.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种带有智能热管理的大功率直线电机,包括定位基座(1),其特征在于,所述定位基座(1)的上表面两端均固定连接有定位侧板(2),两个所述定位侧板(2)之间对称固定连接有导向冷却管(3),所述导向冷却管(3)的外部滑动套接有放置板(4),所述放置板(4)的一侧固定连接有控制盒(5),所述控制盒(5)的一侧固定连接有线路防护板(6),所述定位基座(1)的上表面位于放置板(4)的下方固定连接有永磁体(7),所述定位基座(1)的右端位于定位侧板(2)的侧面固定连接有水泵箱(8);所述水泵箱(8)的上表面固定插接有导液管(9),且导液管(9)远离水泵箱(8)的一端贯穿定位侧板(2)内部与导向冷却管(3)呈固定连接,所述定位基座(1)远离水泵箱(8)的一端且位于定位侧板(2)的侧面固定连接有回流管(10),所述水泵箱(8)的上表面位于导液管(9)的一侧固定连接有循环管(11)。2.根据权利要求1所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述导液管(9)的内部转动连接有同心轴(12),所述同心轴(12)位于导液管(9)内部的一端固定套接有传动叶轮(13),且同心轴(12)位于导液管(9)外部的一端固定套接有冷却扇(14),所述同心轴(12)远离导液管(9)的一端转动连接有聚风罩(15),所述聚风罩(15)的侧面固定连接有引气管(16),所述引气管(16)的外部套接有定位套(17),且定位套(17)与定位侧板(2)呈固定连接,所述控制盒(5)的一侧固定连接有导气管(18),所述放置板(4)的下表面靠近控制盒(5)的一侧固定连接有中空板(19),所述中空板(19)靠近永磁体(7)的一侧固定连接有吹风嘴(20)。3.根据权利要求1所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述水泵箱(8)的内部设置有水泵,所述回流管(10)的两端分别与两个导向冷却管(3)呈固定连接,所述循环管(11)远离水泵箱(8)的一端贯穿定位侧板(2)的内部与远离导液管(9)的导向冷却管(3)呈固定连接,两个所述导向冷却管(3)的内部均为空腔,所述放置板(4)的内部开设有与导气管(18)相互匹配的通孔。4.根据权利要求2所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述聚风罩(15)与定位侧板(2)的侧面呈固定连接,所述引气管(16)远离聚风罩(15)的一端与线路防护板(6)呈固定连接,所述导气管(18)远离控制盒(5)的一端与放置板(4)呈固定连接,所述放置板(4)的下表面位于永磁体(7)的正上方固定连接有配套板(21)。5.根据权利要求1所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述控制盒(5)的内部设置有管控平台,管控平台包括服务器、热管理单元、预处理单元、故障分析单元、预警单元以及执行单元;当服务器生成监管指令时,并将监管指令发送至热管理单元和预处理单元,预处理单元在接收到监管指令后,立即采集水泵箱(8)内部水泵的工作数据,工作数据包括水泵的运行电压和导向冷却管(3)内部的水流流速,并对工作数据进行安全运行监管分析,将得到的正常信号发送至热管理单元,将异常信号发送至预警单元;热管理单元在接收到监管指令和正常信号后,立即采集设备的外部数据,外部数据包括放置板(4)与导向冷却管(3)之间的摩擦热值、线路防护板(6)内部的线路温度值以及控制盒(5)内部的通风流速,并对外部数据进行过热风险评估分析,将得到的过热信号发送至故障分析单元和执行单元,执行单元在接收到过热信号后,立即控制水泵箱(8)内部的水泵进行工作;
故障分析单元在接收到风险信号后,立即采集设备的内部数据,内部数据包括控制盒(5)内部各个电气元件的运行温度和线路受损面积,并对内部数据进行故障风险预测评估分析,将得到的一级管控信号、二级管控信号以及三级管控信号发送至预警单元。6.根据权利要求5所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述预处理单元的安全运行监管分析过程如下:第一步:采集到水泵开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为处理时长,将处理时长划分为o个子时间节点,o为大于零的自然数,获取到各个子时间节点内水泵的运行电压,并将运行电压与预设运行电压阈值进行比对分析,将运行电压大于预设运行电压阈值所对应的子时间节点的个数与子时间节点的总个数之比标记为电压风险值;第二步:获取到各个子时间节点内导向冷却管(3)内部的水流流速,构建水流流速的集合a,获取到相连两个子集之间的差值,进而将相连两个子集之间的差值的均值标记为平均流动波动值,将电压风险值和平均流动波动值与其内部录入存储的预设电压风险值阈值和预设平均流动波动值进行比对分析:若电压风险值小于等于预设电压风险值阈值,且平均流动波动值小于等于预设平均流动波动值,则生成正常信号;若电压风险值大于预设电压风险值阈值,或平均流动波动值大于预设平均流动波动值,则生成异常信号。7.根据权利要求5所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述热管理单元的过热风险评估分析过程如下:ss1:采集到设备开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长,并将其标记为时间阈值,将时间阈值划分为i个子时间段,i为大于零的自然数,获取到各个子时间段内放置板(4)与导向冷却管(3)之间的摩擦热值,其中,摩擦热值指的是放置板(4)与导向冷却管(3)摩擦产生的热量值,以时间为x轴,以摩擦热值为y轴建立直角坐标系,且通过描点的方式绘制摩擦热值曲线,并在该坐标系中绘制预设摩擦热值阈值曲线,获取到摩擦热值曲线位于预设摩擦热值阈值曲线上方所对应时长和围成的面积,并将其分别标记为风险时长和风险面积,进而根据风险时长和风险面积得到单位时间面积值dm;ss12:获取到各个子时间段内线路防护板(6)内部的线路温度值,以此构建线路温度值集合a,获取到集合a中的最大子集和最小子集,并将最大子集和最小子集之间的差值标记为最大跨度值,并将最大跨度值与预设最大跨度值阈值进行比对分析,若最大跨度值大于预设最大跨度值阈值,则将最大跨度值大于预设最大跨度值阈值的部分标记为风险温度值fw;ss13:获取到各个子时间段内控制盒(5)内部的通风流速,以此获取到时间阈值内控制盒(5)内部的平均通风流速,并将平均通风流速与预设平均通风流速阈值进行比对分析,若平均通风流速小于预设平均通风流速阈值,则将平均通风流速小于预设平均通风流速阈值的部分标记为热积压值rj;ss14:根据公式得到过热风险评估值r,将过热风险评估值r与其内部录入存储的预设过热风险评估值阈值进行比对分析:若过热风险评估值r小于等于预设过热风险评估值阈值,则不生成任何信号;若过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值,则生成过热信号。
8.根据权利要求5所述的一种带有智能热管理的大功率直线电机,其特征在于,所述故障分析单元的故障风险预测评估分析过程如下:步骤一:获取到时间阈值内控制盒(5)内部各个电气元件的运行温度,并将运行温度与预设运行温度阈值进行比对分析,若运行温度大于预设运行温度阈值,则将运行温度大于预设运行温度阈值所对应的电气元件的个数标记为异常风险数yc,同时获取到时间阈值控制盒(5)内部的线路受损面积xm,线路受损面积值xm的是控制盒(5)内部线路表面氧化面积、开裂面积以及鼓包面积之和,同时从热管理单元中调取过热风险评估值r,进而获取到过热风险评估值r大于预设过热风险评估值阈值的部分,并将其标记为过热干扰值gr;步骤二:根据公式得到故障风险评估值g,将故障风险评估值g与其内部录入存储的预设故障风险评估值区间进行比对分析:若故障风险评估值g小于预设故障风险评估值区间中的最小值,则生成一级管控信号;若故障风险评估值g位于预设故障风险评估值区间之内,则生成二级管控信号;若故障风险评估值g大于预设故障风险评估值区间中的最大值,则生成三级管控信号。
技术总结
本发明涉及直线电机技术领域,尤其涉及一种带有智能热管理的大功率直线电机,包括定位基座,定位基座的上表面两端均固定连接有定位侧板,两个定位侧板之间对称固定连接有导向冷却管,导向冷却管的外部滑动套接有放置板;本发明在水泵正常的前提下,采集设备的外部数据并进行过热风险评估分析,避免设备过热运行,有助于对设备运行时的温度进行管控,且通过数据分析和机械结合的方式对设备进行合理的热管理,即使冷却水回流到水泵箱的内部,以达到降低设备运行过程中产生的热量,且使气体带走线路防护板和控制盒内部产生的热量,同时利用散热的气体对永磁体上的灰尘进行清理,故而通过水冷和水冷前提下的风冷实现对设备的热管理效果。理效果。理效果。
技术研发人员:周敏 瞿海洋
受保护的技术使用者:苏州舍勒智能科技有限公司
技术研发日:2023.07.11
技术公布日:2023/8/9
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