用于非同轴感应电动机的同心度控制装置制造方法及图纸

一种用于非同轴感应电动机的同心度控制装置，用于控制感应电机中定子和转子之间的同心度，该用于非同轴感应电动机的同心度控制装置具有用于检测转子的偏心度的检测器；用于按照检测器的检测控制电流以便校正偏心度的操作装置；以及用于控制转子电流的驱动电路，所述装置包括：铁心控制装置，其按照这样构成以使得能向转子体的铁心方向施加一垂直于转子体中心转轴的电磁力。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于非同轴感应电动机的    同心度控制装置本专利技术涉及一种同心度控制装置(concentricity control apparatus)，尤其涉及一种非同轴感应电动机的同心度控制装置，用于控制在感应电动机中定子体和转子体之间的同心度。一般地说，在感应电动机中的转子组件利用定子组件感应的旋转磁场以比同步转速低的速度旋转。感应电动机包括圆柱形铁心，具有连续地在其中形成的多个极；定子组件；转子组件和轴承。换句话说，当施加于定子组件的电流形成预定极数的旋转磁场时，便在转子组件中感应出一定电流，从而使转子旋转。具体地说，配备有同心度控制装置例如有源磁性轴承(Active MagneticBearing)AMB之类的非同轴感应电动机用于减少由于转子组件在高速旋转的电机中的旋转而产生的热量。AMB在1996年7月4日由L.Scott Stephens和Carl R.Knospe发表的题为在高速层压磁性颈向轴承中磁极排列对铁心损耗的影响的论文中讨论过。图5所示的同心度控制装置配置有转子体(rotor body)50，定子体(statorbody)52，多个驱动线圈54，检测器55和操作单元56。换句话说，当非同轴的感应电机借助于操作电路(未示出)旋转时，检测器55检测转子体50的位置，即定子体52和转子体50的同心状态。此时，若检测到转子体50对于一侧的偏心度，就将其传送给操作单元56，并且把偏心位置传送给驱动电路53。当把偏心度传送给操作单元56时，一个足以补偿(offset)偏心度的偏差量(residual amount)从操作单元56被送到处于偏心位置的驱动线圈54。当把补偿或校正(offsetting or correcting)电流送到驱动线圈54时，便从极51和驱动线圈54产生校正磁力，与此同时，转子体50受到推力用以调整偏心状态。当然，为了更精确地控制转子体50的偏心度，需要性能好的许多磁极，-->即极51和驱动线圈54的组合，并需要非常精确的驱动电路53，用于分别控制偏心度(ecentricity)。然而，存在的问题是，为了调整在非同轴的感应电动机中转子体和定子体的同心度，要求转子体有大量的磁极和驱动线圈，这样使得非同轴感应电动机的结构趋于非常复杂，从而增加制造成本。存在的另一个问题是，其中会发生许多误差，从而减少控制的可靠性。本专利技术解决了上述存在的问题。本专利技术的目的在于提供一种用于非同轴感应电动机的同心度控制装置，使得其结构可以简化，从而减少制造成本并增加控制的可靠性。按照本专利技术的目的，提供一种用于非同轴感应电动机的同心度控制装置，其中，包括用于检测转子体的偏心度(eccentricity)的检测器；用于控制电流以便按照检测器的检测校正偏心度的操作单元；以及用于控制转子体的电流的驱动电路，所述装置包括：这样构成铁心控制装置，使得向着转子体的铁心方向提供垂直于转子体的中心旋转轴的电磁力。为充分地理解本专利技术的目的和性能，请参考下面结合附图所作的详细说明，其中：图1是说明按照本专利技术的感应电动机的同心度控制装置的示意图；图2是图1的透视图；图3是说明按照本专利技术施加于转子体的电磁力的结构图；图4是说明按照本专利技术计算互感的过程的流程图；以及图5是用于说明在常规的高速感应电动机的同心度控制装置即AMB中转子体的位置控制状态的示意平面图。如图1和图2所示铁心控制装置按这样构成使得将其设置成能向转子体50的中心线施加一电磁力。铁心控制装置包括制成圆柱形其上没有任何极的铁心1，和在其上绕有许多绕组的线圈2。线圈2和驱动电路53以及操作单元56相连接并且线圈2与检测器55在铁心的外侧构成。现在说明本专利技术的操作效果。当把电流施加于线圈2时，产生的磁力如图3所示。换句话说，在垂直于线圈2的截面产生磁场，因而产生的电磁力F把转子推向了旋转中心。当转子体50如图所示运动时，下部(lower part)的磁通密度大于上部-->(upper part)的磁通密度。当下部的磁通密度大于上部时，由该下部磁通产生的电磁力增加，从而把偏心的转子体50推向铁心方向。此时，操作单元56按照从检测器55输入的偏心校正计算校正电流，以便迅速而精确地促使转子体50的铁心运动。特别是通过控制互感以计算操作单元56的校正电流。可以使用下面的公式(1)计算互感，其计算步骤如图4流程图所示。Mij=μoRs2πγ∫φ2=02π[(Rp+γ)2+Z2]1/2[(1-12k2)K(k)-E(k)]dφ2]]>换句话说，当向操作单元56输入偏心校正指令时，读出预先存储的线圈规格，同时确定k值。在没有存储合适k值的情况下，则按下面公式(2)计算k值kg.h.k.j=[4Rphγl(Rph+γl)2+Zg.k2]1/2...(2)]]>在读出计算的k值之后，再确定E值，在没有输入合适的E值的情况下，则按下面公式(3)计算E值。E=∫0π/2(1-k2sin2θ)1/2dθ...(3)]]>在计算并读出E值之后，再次从存储器中搜索K值。在没有合适值的情况下，按照下式(4)计算K值。K=∫0π/21(1-k2sin2θ)1/2dθ...(4)]]>当算出K值时，运算下面公式(5),(6),(7)和(8)并代入公式(1)，从而计算互感γ2l=(Rslcosφ2+y)2+(Rslsinφ2)2…(5)Rph=Rp+-Hp2N+Ih...(6)]]>Rsl=Rs+Hs2n+Il...(7)]]>Zg.k=Z-Wp2M+Ig+Ws2m+Ik...(8)]]>-->当按照上述公式算出互感值时，驱动电路53调整电流，以便用施加于转子体50上和下部的感应电流值识别互感值。当由驱动电路53调整电流时，便产生更强的磁通密度，并通过按照上述磁通密度的电磁力使转子体50的铁心运动被准确地加快。特别是，和常规的多个磁极51和驱动线圈54相比，本专利技术没有用作为磁极的极，因而可控制的角度显著变宽并更加精确。其中在常规的同心度控制装置中使用的互感计算公式是一般的Neumann公式，它可以用下式(9)来实现，其中如果假定在感应电动机中的极数是360，互感成为360×360=129,600个周期(revolution)，因而本专利技术因为不需要极数计算而产生90×2=180个周期。M12=μ04πφc1φc2dl1dl2γ...(9)]]>换句话说，计算变得简单，从而简化了驱动电路的结构，使计算的精度增加。由上述可见，本专利技术的优点在于使非同轴感应电机的同心控制变得容易并且结构简化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非同轴感应电动机的同心度控制装置，所述非同轴感应电动机具有用于检测转子体的偏心度的检测器，用于按照检测器的检测控制电流以便校正偏心度的操作装置，以及用于控制转子体的电流的驱动电路，所述装置包括：按照这样构成铁心控制装置，以使得向转子体的铁心方向提供一个和转子体的中心转轴垂直的电磁力。

【技术特征摘要】
KR 1997-9-23 48355/971．一种用于非同轴感应电动机的同心度控制装置，所述非同轴感应电动机具有用于检测转子体的偏心度的检测器，用于按照检测器的检测控制电流以便校正偏心度的操作装置，以及用于控制转子体的电流的驱动电路，所述装置包括：按照这样构成铁心控制装置，以使得向转子体的铁心方向提供一个和转子体的中心转轴垂直的电磁力。2．如权利要求1所述的装置，其中，铁心控制装置被制成圆柱形，其上没有任何磁极，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金基奉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]