一种快速自动调节动平衡的电机转子及动平衡调节方法技术

本发明专利技术公开了一种快速自动调节动平衡的电机转子及动平衡调节方法，转子本体上安装若干个动平衡调整模块；所述动平衡调整模块呈环状，内部靠近外缘的外圈设有若干等距排列的外圈电磁铁，内部靠近外缘的内圈设有若干等距排列的内圈电磁铁，装有铁粉的环形铁粉腔与外圈电磁铁和内圈电磁铁相通；所述动平衡调整模块内部还设有加速度传感器、控制电路和导电滑环，所述控制电路分别与每个电磁铁和加速度传感器连接并控制每个电磁铁的通电电流，电磁铁利用磁场强度变化改变铁粉的吸附位置。本发明专利技术自动化程度高，工作效率提升明显，并能减少工作人员经验要求；以铁粉作为质量配平物，调节精度更高；设置有铁粉锁定机构，便于配平后保持动平衡状态。持动平衡状态。持动平衡状态。

【技术实现步骤摘要】
一种快速自动调节动平衡的电机转子及动平衡调节方法


[0001]本专利技术属于电机转子
，具体是涉及一种快速自动调节动平衡的电机转子及动平衡调节方法。

技术介绍

[0002]电机转子是电机上旋转部分的统称，而造成转子不平衡的因素很多，例如：转子材质的不均匀性，联轴器的不平衡、键槽不对称，转子加工误差，转子在运动过程中产生的腐蚀、磨损及热变形等。这些因素造成的不平衡量一般都是随机的，无法进行计算，需要通过重力试验（静平衡）和旋转试验（动平衡）来测定和校正，使它降低到允许的范围内。
[0003]转子动平衡实质就是在缺少（多余）质量的位置再填充（削减）相应的质量，这就涉及到两部分主要变量，一个是质量的多少，一个是在什么位置。现有的转子在做动平衡测试和配平时，一般是根据动平衡测试数据另外制作一个配平模块，然后通过螺栓将配平模块连接或粘结在电机转子某个位置上，再进行动平衡测试检验制作的配平模块的质量和位置是否符合要求，如不符合要求则再对配平模块的质量或电机转子的位置进行调整，直到符合要求。这样就存在以下问题：1、自动化程度低，工作效率低，费时费力；2、对工作人员经验要求较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种快速自动调节动平衡的电机转子及动平衡调节方法，自动化程度高，工作效率提升明显，并能减少工作人员经验要求。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的。
[0006]一种快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：转子本体上安装若干个动平衡调整模块；所述动平衡调整模块呈环状，中心留有转轴孔，内部靠近外缘的外圈设有若干等距排列的外圈电磁铁，内部靠近外缘的内圈设有若干等距排列的内圈电磁铁，装有铁粉的环形铁粉腔与外圈电磁铁和内圈电磁铁相通；所述动平衡调整模块内部还设有加速度传感器、控制电路和导电滑环，所述控制电路分别与每个外圈电磁铁、内圈电磁铁和加速度传感器连接并控制每个外圈电磁铁、内圈电磁铁的通电电流，外圈电磁铁、内圈电磁铁利用通电电流的变化引起磁场强度变化以改变铁粉的吸附位置；所述控制电路通过导电滑环与动平衡调整模块外部的供电电源和信号采集盒连接。
[0007]进一步的，所述铁粉腔内铁粉与外圈电磁铁、内圈电磁铁之间设有用于隔离铁粉的隔离薄膜，柔性垫与隔离薄膜之间存放铁粉，柔性垫另一面设有压紧端盖，压紧端盖在端盖驱动装置驱动下与柔性垫产生相对运动。
[0008]进一步的，所述加速度传感器以转子本体的轴心线为中心均匀设置4个，每个加速度传感器都是单向加速度传感器，4个加速度传感器相邻两个为一组共分为两组，每组加速度传感器分别测量互为垂直的两个坐标轴X和Y方向的加速度数据，两组加速度传感器互为备份，并提高了传感器数据测量精确度。
[0009]进一步的，计算机及数据记录仪通过信号采集盒连接所述控制电路，显示并存储加速度传感器的数据和电磁铁的通电数据。
[0010]进一步的，所述供电电源为电机内设置的蓄电池或者通过导线从电机驱动电路取电。
[0011]上述的一种快速自动调节动平衡的电机转子的动平衡调节方法，方法步骤为：S1、将动平衡调整模块安装到电机转子本体上，通过动平衡调整模块内的导电滑环与外接的供电电源、信号采集盒、计算机及数据记录仪连接，然后电机安装到固定底座上，电机转轴垂直于水平面安装，动平衡调整动作启动前，动平衡调整动模块未通电，且锁定机构未锁定，此时铁粉在腔体内处于自由活动状态；S2、动平衡调整模块的控制电路通电，但外圈电磁铁、内圈电磁铁不通电，开始记录数据并进行数据处理，然后回传给计算机及数据记录仪；S3、启动电机，使电机按照指定转速持续转动，此时铁粉由于离心力作用完全贴附在腔体远离中心一侧的外圆周壁面上，保持该转速一段时间后，铁粉均匀地的沿外圆周壁面分布；然后控制电机急减速停止转动，待电机停止后，贴附在外圆周壁面上的铁粉由于惯性作用又均匀地分布在环形铁粉腔内，然后同时启动所有外圈电磁铁、内圈电磁铁；此时所有电磁铁均被提供大小一样且为所能提供的最大电流值，目的是为了让各电磁铁产生一样且最强磁性，保持该电流值大小维持磁性；在靠外圆周壁面上的铁粉由于磁性而被吸引到各电磁铁上；S4、动平衡调整模块中的电磁铁驱动铁粉根据加速度传感器的计算数值开始按照预设的算法执行调整动平衡的动作；若为一次性动平衡调整，则执行步骤S5
‑
S7；若为连续性动平衡调整，则执行步骤S8
‑
S10；S5、在转子持续运动调整过程中，控制电路根据加速度传感器实时获取和计算的数值进行评估调整，具体的调整过程为：控制电路根据加速度传感器测量和计算的数值，可获取整个圆周分布上所需的质量分布，在需要增加质量的区域的电磁铁继续保持最大电流以提供最大磁性；其他电磁铁则略微调小电流值以减弱磁性；此时电机继续加快运转速度以提高铁粉受到的离心力，之前磁性减弱的区域的铁粉由于更大的离心力挣脱电磁铁的磁性力以向外圈移动，并向需要增加质量的区域既电磁铁提供最强电流的区域移动，以实现质量调平动作；由于过高的转速，会有部分铁粉甩到外圆周内壁面上，此时减小电机转速，则甩到外圆周壁面上的铁粉又由于各电磁铁的磁性力重新被吸附到各电磁铁上方，且磁性越强吸附的铁粉更多；该过程自动重复多次后，所有游离的铁粉最终都被吸附到指定电磁铁上方；该调整动作一直持续到动平衡数值满足产品要求的范围内，停止调整动作；S6、动平衡调整完成后，铁粉的锁定机构对调整好的质量配平物进行锁定；S7、电机停止转动，然后动平衡调整模块断电，动平衡调整完成；S8、电机正式开始工作运转后，在持续运动调整过程中，控制电路根据加速度传感器实时获取和计算的数值进行评估调整，具体的调整过程同步骤S5，调整动作一直持续到动平衡数值满足产品要求的范围内，停止调整动作；S9、动平衡调整完成后，保持质量配平物位置不动，直到工作状态改变、因为外界工作环境影响或者电机上安装的负载改变影响了电机转子装配体的动平衡，则动平衡调整模块根据传感器反馈的数值重新调整质量配平物位置，具体的调整过程同步骤S5，直到满
足动平衡要求；S10、电机停止转动，然后动平衡调整模块断电。
[0012]本专利技术的原理是：外圈电磁铁和内圈电磁铁沿转子外延均匀阵列分布，每个电磁铁通过控制各自的电流大小来调整电磁铁的磁场强度，进而控制所吸引的铁粉的密集程度和分布区域。
[0013]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过电磁铁通过控制各自的电流大小来调整电磁铁的磁场强度，进而控制所吸引的铁粉的密集程度和分布区域，从而达到动平衡调整的目的，其自动化程度高，工作效率提升明显，并能减少工作人员经验要求。2、以铁粉作为质量配平物，通过铁粉的分布位置来调节动平衡，调节精度更高。3、设置有铁粉锁定机构，便于配平后保持动平衡状态。
附图说明
[0014]图1为本专利技术快速自动调节动平衡的电机转子的整体结构图。
[0015]图2为本专利技术快速自动调节动平衡的电机转子的动平衡调整模块的内部结构示意图。
[0016]图3为图2的A
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：转子本体上安装若干个动平衡调整模块；所述动平衡调整模块呈环状，中心留有转轴孔，内部靠近外缘的外圈设有若干等距排列的外圈电磁铁，内部靠近外缘的内圈设有若干等距排列的内圈电磁铁，装有铁粉的环形铁粉腔与外圈电磁铁和内圈电磁铁相通；所述动平衡调整模块内部还设有加速度传感器、控制电路和导电滑环，所述控制电路分别与每个外圈电磁铁、内圈电磁铁和加速度传感器连接并控制每个外圈电磁铁、内圈电磁铁的通电电流，外圈电磁铁、内圈电磁铁利用通电电流的变化引起磁场强度变化以改变铁粉的吸附位置；所述控制电路通过导电滑环与动平衡调整模块外部的供电电源和信号采集盒连接。2.根据权利要求1所述的快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：所述铁粉腔内铁粉与外圈电磁铁、内圈电磁铁之间设有用于隔离铁粉的隔离薄膜，柔性垫与隔离薄膜之间存放铁粉，柔性垫另一面设有压紧端盖，压紧端盖在端盖驱动装置驱动下与柔性垫产生相对运动。3.根据权利要求1所述的快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：所述加速度传感器以转子本体的轴心线为中心均匀设置4个，每个加速度传感器都是单向加速度传感器，4个加速度传感器相邻两个为一组共分为两组，每组加速度传感器分别测量互为垂直的两个坐标轴X和Y方向的加速度数据，两组加速度传感器互为备份。4.根据权利要求1所述的快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：计算机及数据记录仪通过信号采集盒连接所述控制电路，显示并存储加速度传感器的数据和电磁铁的通电数据。5.根据权利要求1所述的快速自动调节动平衡的电机转子，其特征在于：所述供电电源为电机内设置的蓄电池或者通过导线从电机驱动电路取电。6.基于权利要求1
‑
5任一权利要求所述快速自动调节动平衡的电机转子的动平衡调节方法，其特征在于，方法步骤为：S1、将动平衡调整模块安装到电机转子本体上，通过动平衡调整模块内的导电滑环与外接的供电电源、信号采集盒、计算机及数据记录仪连接，然后电机安装到固定底座上，电机转轴垂直于水平面安装，动平衡调整动作启动前，动平衡调整动模块未通电，且锁定机构未锁定，此时铁粉在腔体内处于自由活动状态；S2、动平衡调整模块的控制电路通电，但外圈电磁铁、内圈电磁铁不通电，开始记录数据并进行数据处理，然后回传给计算机及数据记录仪；S3、启动电机，使电机按照指定转速持续转动，此时铁粉由于离心力作用完全贴附在腔体远离中心一侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奇才，吴敏，潘佳祥，黄家俊，
申请(专利权)人：南昌三瑞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：