專利名稱：一種低溫條件下電機加熱的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電機領域，更具體地說，涉及一種低溫條件下電機加熱的方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術：
目前在我國北方，尤其是最低氣溫低于-20°C的地區(qū)，道閘在冬季需要外置加熱器件，如加熱電阻。或者采用在道閘內(nèi)部放置大功率白熾燈的辦法保證道閘的正常工作，或者在冬季無法正常工作。采用加熱電阻的方法時，一般采用低壓供電方式，低壓的獲得需要使用變壓器，加熱功率一般從50-200W不等，則需要配置這樣大功率的變壓器，體積笨重，價格昂貴。采用大功率白熾燈的方法不需要變壓器，但是白熾燈一般都不是工廠增加的，安全性沒有保證，同時白熾燈加熱沒有方向性，可能造成內(nèi)部接線的老化。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上的技術問題，本發(fā)明提供一種低溫條件下電機加熱的方法、裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明公開了一種低溫條件下電機加熱的方法，包括Si.采集環(huán)境溫度；S2.判斷是否低于低溫預設值，若是，進入步驟S3，若否，返回步驟Sl ；S3.接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；S4.判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值，若否，返回步驟S3，若是，進入步驟 S5 ；S5.啟動電機轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的方法中，所述的低溫預設值取值范圍為-50°C -10°C。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的方法中，所述的高溫預設值取值范圍為
0°C 40"C。本發(fā)明公開了一種低溫條件下電機加熱的裝置，用于實現(xiàn)上述的方法，包括溫度采集單元用于采集環(huán)境溫度；低溫判斷單元與所述的溫度采集單元相連，用于判斷是否低于低溫預設值，；熱量生成單元與所述的低溫判斷單元相連，用于接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；高溫判斷單元與所述的熱量生成單元相連，用于判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值，高溫判斷單元也可以根據(jù)經(jīng)驗估計潤滑脂的溫度；電機啟動單元與所述的高溫判斷單元相連，用于啟動電機轉(zhuǎn)動。本發(fā)明公開了一種低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，包括電機，與所述電機相連的低溫切換單元，與所述的電機及切換單元相連的控制單元，與所述的控制單元相連的傳感器，所述的控制單元包括上述的低溫條件下電機加熱的裝置。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的電機為連接所述切換單元的交流異步電機。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的切換單元包括開關及啟動電容，所述的開關與啟動電容串聯(lián)后與所述的交流異步電機并聯(lián)。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的電機為連接所述切換單元的直流無刷電機。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的切換單元包括電流輸入端及控制所述的電流輸入端電流大小的控制子單元。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的控制子單元為PWM電路。在本發(fā)明所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)中，所述的低溫取值范圍為-50°C -10°C。實施本發(fā)明的一種低溫條件下電機加熱的方法、裝置和系統(tǒng)，具有以下有益的技術效果不改變機械結(jié)構的條件下，通過修改控制電路，實現(xiàn)了使用電動機不轉(zhuǎn)動而發(fā)熱的方法，并將熱量直接傳遞給減速機構，加熱潤滑脂，實現(xiàn)了設備的極限低溫工作。
圖1是本發(fā)明實施例一種低溫條件下電機加熱的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一種低溫條件下電機加熱的裝置模塊方框圖；圖3為本發(fā)明實施例一種低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)結(jié)構方框圖；圖4為本發(fā)明實施例低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)的交流異步電機的等效電路圖；圖5為低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)的直流無刷電動機的等效電路圖。
具體實施例方式為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。電機是指依據(jù)電磁感應定律實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也俗稱馬達)，在電路中用字母“M”(舊標準用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。發(fā)電機在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動發(fā)電機轉(zhuǎn)子來發(fā)電。請參閱圖1、一種低溫條件下電機加熱的方法，包括Si.采集環(huán)境溫度；用溫度傳感器采集環(huán)境溫度。S2.判斷是否低于低溫預設值，若是，進入步驟S3，若否，返回步驟Sl ；低溫預設值取值范圍為-50°C -10°C，經(jīng)實踐證實，實際工作溫度可以達到-40°C以下。S3.接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；利用電流流過電機繞組產(chǎn)生的熱量實現(xiàn)加熱的功能的。
S4.判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值，若否，返回步驟S3，若是，進入步驟 S5 ；高溫預設值取值范圍為0°C 40°C;加熱不能無限進行，否則不僅不節(jié)能，而且還有可能燒壞電機。S5.啟動電機轉(zhuǎn)動。請參閱圖2、一種低溫條件下電機加熱的裝置，用于實現(xiàn)上述的方法，包括溫度采集單元10、低溫判斷單元20、熱量生成單元30、高溫判斷單元40、電機啟動單元。溫度采集單元海10 用于采集環(huán)境溫度；低溫判斷單元20 與溫度采集單元10相連，用于判斷是否低于低溫預設值，；熱量生成單元30 與低溫判斷單元20相連，用于接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；高溫判斷單元40 與熱量生成單元30相連，用于判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值；電機啟動單元50 與高溫判斷單元40相連，用于啟動電機轉(zhuǎn)動。請參閱圖3、一種低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，包括電機100、與電機100相連的低溫切換單元200、與電機100及切換單元200相連的控制單元300、與控制單元300相連的傳感器350、控制單元300包括上述的低溫條件下電機加熱的裝置。本系統(tǒng)的工作過程為傳感器350采集到環(huán)境溫度，傳至控制單元300進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，與控制單元300中的低溫預設值進行比較，如果低于預設值，切換單元200 啟動電機100實現(xiàn)自身加熱，電能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑月旨，當溫度高于高溫預設值時，切換單元200啟動電機100轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)。請參閱圖4，低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)的交流異步電機的等效電路圖，包括包括電阻R1、R2，電感L1、L2，切換開關S2，電容Cl。電阻Rl、R2，電感L2、Ll順序串聯(lián)組成第一串聯(lián)電路；切換開關S2及電容Cl的組成第二串聯(lián)電路；第一串聯(lián)電路與第二串聯(lián)電路并聯(lián)。設定電阻Rl = R2，值為80歐；電感Ll = L2，值為150mH;電容Cl 值為IOuF ；其中Rl和R2為電動機繞組的直流等效電阻。普通應用中，S2位置是短路而根本沒有S2的。單項交流異步電動機在啟動和運轉(zhuǎn)過程中都需要電容Cl的參與，如果沒有Cl，電動機是無法轉(zhuǎn)動的。這里我們控制S2的斷開與閉合，在需要電機轉(zhuǎn)動時，S2閉合，在需要加熱、電動機不轉(zhuǎn)動時，S2斷開。單片機通過溫度采集單元(傳感器350)，采集到低溫后，控制電動機100開始加熱。則加熱的理論計算為R = Rl+jwLl = 80+j2* π *50*150*1(Γ3R = 80+47 j
權利要求
1.一種低溫條件下電機加熱的方法，其特征在于，包括51.采集環(huán)境溫度；52.判斷是否低于低溫預設值，若是，進入步驟S3，若否，返回步驟Sl；53.接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；54.判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值，若否，返回步驟S3，若是，進入步驟S5；55.啟動電機轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權利要求1所述的低溫條件下電機加熱的方法，其特征在于，所述的低溫預設值取值范圍為-50°C -10°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的低溫條件下電機加熱的方法，其特征在于，所述的高溫預設值取值范圍為0°C 40°C。
4.一種低溫條件下電機加熱的裝置，用于實現(xiàn)權利要求1所述的方法，其特征在于，包括溫度采集單元用于采集環(huán)境溫度；低溫判斷單元與所述的溫度采集單元相連，用于判斷是否低于低溫預設值； 熱量生成單元與所述的低溫判斷單元相連，用于接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；高溫判斷單元與所述的熱量生成單元相連，用于判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值，高溫判斷單元也可以根據(jù)經(jīng)驗估計潤滑脂的溫度；電機啟動單元與所述的高溫判斷單元相連，用于啟動電機轉(zhuǎn)動。
5.一種低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，包括電機，與所述電機相連的低溫切換單元，與所述的電機及切換單元相連的控制單元，與所述的控制單元相連的傳感器，其特征在于，所述的控制單元包括權利要求4所述的低溫條件下電機加熱的裝置。
6.據(jù)權利要求5所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述的電機為連接所述切換單元的交流異步電機或直流無刷電機。
7.據(jù)權利要求5所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述的切換單元包括開關及啟動電容，所述的開關與啟動電容串聯(lián)后與所述的交流異步電機并聯(lián)。
8.據(jù)權利要求7所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述的切換單元包括電流輸入端及控制所述的電流輸入端電流大小的控制子單元。
9.據(jù)權利要求8所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制子單元為PWM電路。
10.據(jù)權利要求5所述的低溫條件下電機加熱的系統(tǒng)，其特征在于，所述的低溫取值范圍為-50°C -10°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫條件下電機加熱方法，包括S1.采集環(huán)境溫度；S2.判斷是否低于低溫預設值；S3.接通電機電路，電機不轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生熱量傳導至電機的減速機構，加熱潤滑脂；S4.判斷潤滑脂的溫度是否高于高溫預設值；S5.啟動電機轉(zhuǎn)動。本發(fā)明還公開了低溫條件下電機加熱裝置和系統(tǒng)。本發(fā)明公開的低溫條件下電機加熱方法、裝置和系統(tǒng)在不改變機械結(jié)構的條件下，通過修改控制電路，實現(xiàn)了使用電動機不轉(zhuǎn)動而發(fā)熱的方法，并將熱量直接傳遞給減速機構，加熱潤滑脂，實現(xiàn)了設備的極限低溫工作。
文檔編號H02P1/16GK102510246SQ20121000121
公開日2012年6月20日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2012年1月4日
發(fā)明者武濤, 田磊 申請人:北京藍卡軟件技術有限公司