[发明专利]加强型柔性温度传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请权利要求要求2012年9月26日申请的、申请号为61/705,975的美国临时专利申请以及2013年3月15日申请的、申请号为61/790,751的美国临时专利申请的权益，在这里通过引用的方式将上述两个申请的内容包括到本申请中，以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及温度传感器，更具体地，涉及对马达和发电机定子绕组执行健壮温度测量的系统和方法。

背景技术

基于电阻的温度传感器或电阻温度检测器(RTD)可用于大量应用中，从而在传感器的一个或多个导线中检测到的电阻变化基础上，测量系统环境的运行温度。当RTD与定子连接时，例如，马达、发电机以及辅助设备中使用的定子，RTD可用于检测定子绕组中的温度以及相关的空气和气体流的温度。

当将RTD连接到定子时，RTD通常被安装在定子铁芯内部。这可以通过将RTD完全安装在定子绕组或定子铁芯之间的开口或凹槽中来实现，且只有传感器关联的绝缘线凸出定子铁芯的边缘。通常地，这种类型的RTD包括一薄的刚性主体(例如，玻璃纤维主体)，以用于封装检测部。用于构造到检测部的比较大的电引出导线通常不适合安装在玻璃纤维主体内部。因此，这些结构需要构造“引线台阶”，该构造包括在引出导线连接到玻璃纤维主体的引出导线末端沉积玻璃纤维。该引线台阶使得RTD安装过程以及其在定子或发电机中的定位比其他应用更加困难，且在马达或发电机生产期间更易受到损害。

而且，在安装和生产期间，由于RTD摩擦适配在(例如)定子绕组中，在定子以及空间存在限制的其他应用中的RTD通常会发生拉力毁坏。这些毁坏的原因与安装过程中RTD检测导线上的压力相关，该压力包括橡皮锤的压迫、敲打以及位于定子铁芯边缘的RTD引出导线头/引线台阶的弯曲。

因此，需要更坚固的定子绕组温度传感器。

发明内容

在本发明的一实施例中，提供了用于检测定子温度和将检测到的温度传送给外部监控装置的温度传感器。该传感器包括至少一检测导线，以用于安装到定子中。传感器进一步包括刚性主体，例如，玻璃纤维主体，该刚性主体包括内层芯板以及位于内层芯板上的环氧树脂层压材料，其中，内层芯板包括聚酰亚胺基体，酰亚胺基体具有包围检测导线的至少一部分的丙烯酸粘合剂。在这里还提供了用于连接到外部监控装置的引出导线。引线台阶被定义，在该引线台阶部分，检测导线电连接到引出导线上。在这里还提供了在引出导线和检测导线之间延伸的导电连接片，该导电连接片包围引线台阶的至少一部分。该导电连接片用于保护定子末端上延伸的传感器所在区域中的引线台阶和检测导线。

在一优选实施例中，传感器包括一柔性区。该柔性区可包围在引出导线和检测导线之间延伸的导电连接片。连接片可被层压在内层芯板层之间，内层芯板包括抗高温聚酰亚胺基体，该基体包括带状部或条状部。粘合剂也可以被使用，以用于将导线和连接片固持在带状部上。在一实施例中，柔性区不包括环氧树脂层或玻璃纤维，因此，柔性区不是刚性的。

在本发明的另一实施例中，提出了检测定子温度的温度传感器的制造方法。该方法包括：将检测导线安装到定子中，以检测定子的温度。使用内层芯板包围检测导线的至少一部分，该内层芯板包括具有丙烯酸粘合剂的聚酰亚胺基体。内层芯板被环氧树脂层压材料包围，以形成一玻璃纤维主体。引出导线被电连接到外部监控装置。在一引线台阶将检测导线电连接到引出导线，该引线台阶具有一玻璃纤维主体，该玻璃纤维主体包围一细长连接片的至少一部分，该连接片被具有丙烯酸粘合剂的聚酰亚胺基体层压；细长连接片从引出导线延伸并包围引线台阶，以保护定子末端上延伸的传感器所在区域中的引线台阶和检测导线。

该发明内容部分仅为本申请部分内容的概述，并不是对本申请主题排外的或详尽的描述。关于本申请主题的进一步描述可参考后续更详细的描述和随附的权利要求。本发明的范围由随附的权利要求及其法律等价体定义。

附图说明

图1A示出了定子绕组温度传感器的示意图；

图1B示出了根据本发明一实施例的定子绕组温度传感器的俯视示意图；

图1C示出了根据本发明一实施例的定子绕组温度传感器的侧视示意图；

图2A示出了定子绕组温度传感器的示意图，图中示出了该传感器区域的结构强度；

图2B示出了根据本发明一实施例的定子绕组温度传感器的示意图，图中示出了传感器区域的结构强度；