大型电机定子各部分温度的检测及其应用已相当普及，而转子温度的检测及其应用则较少。这是因为转子速度过高又处在电机结构的中心位置，给转子温度的测量带来种种困难。在实际生产中，大型异步电动机因负荷过大，频繁起动，导致转子过热、甚至断条，严重时将被迫停产造成较大的经济损失。如发电厂的球磨电机、排粉电机、钢厂的轧钢电机等，大多存在这一问题。为此研制了大型电机转子温度红外监控系统。系统对转子温度进行实时监测，再经单片机处理后，将数据远程传送给控制室的上位机，由上位机对电机进行实时监控，用以调整电机负荷，限制电机频繁启动。所研制的系统已在丰镇发电厂2台1050kW的排粉电机中调试成功。
1 转子测温系统简介
1.1 测温原理
电机转子发热时将不断向外辐射红外线，根据斯蒂芬—波尔兹曼定律：绝对温度为T的物体单位面积上全波长辐射的总功率W为：
其中σ为斯蒂芬—波尔兹曼常数；λ为红外辐射波长，T为发热体绝对温度，ε为物体比辐射率。
按上述原理，将接收到的全波长辐射总功率转换成电信号，经放大、测量、变换后可得物体的表面温度值。而实际上，由于电机内部结构复杂，端部绕组有很强的电磁场，有较高的电压(一般在6kV以上)，用普通的红外传感器很难取出转子温度信号，为此设计了由光导材料(红外光纤和光导管)及红外传感元件组成的探测器。用这种探测器来传递转子温度信号并转换成电信号，经处理后即可获得转子的温度值。
1.2 光导式红外温度探测器
光导式红外温度探测器由红外透镜、红外导光材料、红外传感器及放大电路组成。考虑到电机转子温度的变化范围一般在0～250℃，根据维恩位移定律其峰值波长约为3～10μm。为此选择多晶硫化锌作为透镜材料，经特殊处理后，其透过波长可达0.4～16μm，其工作环境温度也较高。
红外导光材料(红外光纤或光导管)用以传递转子温度信息，是关键性材料。红外光纤细而软，可适量弯曲，有较好的绝缘性能和较强的抗电磁场干扰能力，但损耗较大。As—Ce—Te材料在8～10μm波长有较低的损耗，As-S材料在2～3μm内有较低损耗，将2种材料按一定的比率结合起来可拓宽红外线的透过波段。光纤导管靠反射传递红外能量，透过波长范围宽、损耗小。但绝缘性能和韧性均不如红外光纤。因此，红外光纤和光纤导管可按电机的不同结构来选用。
由透镜和红外导光材料传递来的转子温度信号，通过高集成度的热电堆红外元件转换成电信号，再经放大电路变成0～5V的电压信号，以便送单片机处理。此即为光导式探测器的工作过程。
1.3 单片机数据处理
对光导红外探测器输出电压信号的处理是通过80C196单片机来完成的。处理过程包括：信号采集、中值滤波、插值查表、译码显示等过程。另外，单片机还具有高温查询、声光报警、与上位机进行通信的功能，最终将转子温度数据传送给上位机。图2为单片机的程序框图，其中T1为红外温度，T2为环境温度，Tc为当前转子温度，Tm为曾出现过的最大温度，Ti为报警温度。【高频振动筛之水泥振动筛安装说明】