一种两自由度双定子永磁电机气隙调整装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种两自由度双定子电机气隙调整装置及其调整方法，该装置由安装底座、为被测电机提供轴向力的直线电机、待测电机转子及轴承、待测电机外定子、支撑被测电机的支架、机座、底部固定板以及侧面固定板组成。该方法通过在机座与底部固定板之间空隙放置垫片调整被测电机外定子及机座的竖直高度，通过旋转侧面固定板和机座之间的螺栓调整被测电机外定子及机座的横向位置，并通过旋紧螺栓固定气隙宽度，待测电机通过在转子与内定子之间均匀放置环状含油轴承来保持内气隙宽度，通过在转子内表面切出环形槽来安装永磁体。本发明专利技术能够免拆卸地调整待测电机外气隙宽度，便于随时改变被测电机实验条件，其装置简单、调控灵活、贴合实际。合实际。合实际。

【技术实现步骤摘要】
一种两自由度双定子永磁电机气隙调整装置及方法


[0001]本专利技术涉及到电机实验技术，具体涉及到两自由度电机实验，特别涉及一种两自由度双定子永磁电机的气隙调整装置。

技术介绍

[0002]两自由度电机是一种能够进行直线、旋转和螺旋运动的两自由度运动的电机，其概念已经提出近七十年，随着电机理论的不断完善以及机械制造水平的不断提高，两自由度电机在智能加工制造、机器人、国防科技等领域的优势渐渐显现，对该电机工作性能的研究也引起了国内外众多学者的广泛关注。目前普遍用直线电机实验台和旋转电机实验台分别测量两自由度电机直线和旋转运动性能参数，但该方法并不能充分测量两自由度电机的各项性能参数，而一种新型的实验台架集成度高，结构精密，可以实现两自由度电机直线、旋转以及螺旋运动状态下各项性能参数的测量。
[0003]实际操作中，考虑到实验需要极高的安全度和准确性，待测电机外定子一般被固定安装在实验台架上，但由于安装同心度不够、机械加工精度的局限性等原因，常出现定转子间气隙宽度在周向上不一致的情况，并且无法在实验中对待测电机的外气隙参数进行灵活调整；内定子两端固定安装于实验台架上，但其中段在自身重力影响下极易产生形变，使定转子间的气隙长度在轴向上不一致，导致内气隙分布不均，引起气隙磁场畸变。亟待技术人员提出一种机动灵活，操作简便的两自由度双定子永磁电机气隙调整装置以及相应的调整方法。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，为了能够灵活调整两自由度电机参数，充分测试电机各项性能，本专利技术提供了一种两自由度双定子永磁电机气隙调整装置及其调整方法。
[0005]本申请的两自由度双定子永磁电机气隙调整装置，包括安装底座(1)、为被测电机提供轴向力的直线电机(2)、待测电机转子及轴承(3)、待测电机外定子(4)、第一滑动件(51)、第二滑动件(52)、第一轴承件(61)、第二轴承件(62)、机座(7)、底部固定板(8)、侧面固定板(9)，
[0006]可选地，所述直线电机(2)固定安装于安装底座(1)，所述待测电机转子及轴承(3)一端连接第一轴承件(61)，另一端连接第二轴承件(62)，所述第一轴承件(61)下端固定安装于第一滑动件(51)，所述第二轴承件(62)下端固定安装于第二滑动件(52)，所述第一滑动件(51)和第二固件(52)滑移连接于直线电机(2)的导轨(10)。
[0007]可选地，所述待测电机外定子(4)固定安装于机座(7)，所述待测电机外定子(4)与待测电机转子及轴承(3)之间的空气隙即为待调整的外气隙，通过同步调整待测电机外定子(4)和机座(7)的位置可以灵活调整外气隙的宽度。
[0008]可选地，所述侧面固定板(9)固定安装于底部固定板(8)，侧面固定板(9)上开有圆形槽(90)，螺栓旋入所述圆形槽(90)后紧密贴合于所述机座(7)，旋转所述圆形槽(90)中的
螺栓能够调整机座(7)的横向位置，旋紧所述圆形槽(90)中的螺栓，固定机座(7)的横向位置。
[0009]可选地，所述侧面固定板(9)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的侧面固定板(91)和侧面固定板(92)，所述圆形槽(90)包括开在侧面固定板(91)上的圆形槽(910)和开在侧面固定板(92)上的圆形槽(920)，螺栓分别旋入所述圆形槽(910)和(920)后紧密贴合于所述机座(7)，通过旋转所述圆形槽(910)和(920)中的螺栓来调整机座(7)的位置时，旋转任一方螺栓靠近安装底座(1)，应旋转另一方螺栓同步远离安装底座(1)。
[0010]可选地，所述安装底座(1)上固定安装有底部固定板(8)，所述底部固定板(8)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的底部固定板(81)和底部固定板(82)，所述底部固定板(8)上开有底部圆形孔(80)，所述底部圆形孔(80)包括开在底部固定板(81)上的底部圆形孔(810)和开在底部固定板(82)上的底部圆形孔(820)，所述机座(7)上开有U型槽(70)，所述U型槽(70)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的U型槽(710)和U型槽(720)。将所述机座(7)放置在底部固定板(8)上，位置满足所述U型槽(710)中心与底部圆形孔(810)中心重合，所述U型槽(720)中心与底部圆形孔(820)中心重合，之后用螺栓竖直旋入所述U型槽(70)与底部圆形孔(80)，通过在所述机座(7)和底部固定板(8)之间放置一定厚度的垫片来调整所述机座(7)的高度，同步旋转所述U型槽(710)和U型槽(720)中的螺栓能够固定所述机座(7)的高度。
[0011]可选地，所述机座(7)的厚度、底部固定板(8)的厚度以及所述待测电机外定子(4)的半径相加，减去机座(7)凹陷部分的深度，其结果应为待测电机外定子(4)轴心到安装底座(1)高度的99％，所述机座(7)和底部固定板(8)之间竖直方向应预留一高度为待测电机外定子(4)轴心到安装底座(1)高度的1％的缝隙作为调整裕度。
[0012]可选地，所述底部固定板(8)的材料应比所述安装底座(1)的材料更便于开孔，如果实际应用中所述安装底座(1)的材料更便于开孔，则所述底部固定板(8)可以省去，在所述安装底座(1)上相应位置开孔用于调整所述机座(7)的竖直高度，同时满足：所述机座(7)的厚度和所述待测电机外定子(4)的半径相加，减去机座(7)凹陷部分的深度，其结果应为待测电机外定子(4)轴心到安装底座(1)高度的99％，所述机座(7)和安装底座(1)之间竖直方向应预留一高度为待测电机外定子(4)轴心到安装底座(1)高度的1％的缝隙作为调整裕度。
[0013]可选地，在调整所述机座(7)的横向位置时，旋转所述U型槽(70)中的螺栓来配合所述U型槽(70)和机座(7)的横向移动。
[0014]可选地，所述待测电机转子及轴承(3)包括待测电机转子(11)、环形分段永磁体(12)、环形含油轴承(13)、内定子和轴心轴承(14)，其中所述内定子和轴心轴承(14)一端连接第一轴承件(61)，另一端连接第二轴承件(62)，所述待测电机转子(11)内表面沿轴向交替安装环形含油轴承(13)和环形分段永磁体(12)，所述环形含油轴承(13)径向宽度略大于环形分段永磁体(12)径向宽度，含油轴承(13)内侧紧贴所述内定子和轴心轴承(14)外表面，所述环形分段永磁体(12)内表面与内定子和轴心轴承(14)外表面之间的空隙即为待测电机内气隙，通过所述环形含油轴承(13)内侧紧贴内定子和轴心轴承(14)，外侧固定安装于待测电机转子(11)，起支撑和保持内气隙宽度作用。
[0015]可选地，所述环形分段永磁体(12)固定安装于待测电机转子(11)内侧，其安装方
法为将所述环形分段永磁体(12)与环形含油轴承(13)依次交替粘贴在待测电机转子(11)内表面，内气隙宽度即为所述环形含油轴承(13)径向宽度和环形分段永磁体(12)径向宽度之差。
[0016]可选地，所述环形分段永磁体(12)固定安装于待测电机转子(11)内侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两自由度双定子永磁电机气隙调整装置，其特征在于：包括安装底座(1)、为被测电机提供轴向力的直线电机(2)、待测电机转子及轴承(3)、待测电机外定子(4)、第一滑动件(51)、第二滑动件(52)、第一轴承件(61)、第二轴承件(62)、机座(7)、底部固定板(8)、侧面固定板(9)，所述直线电机(2)固定安装于安装底座(1)，所述待测电机转子及轴承(3)一端连接第一轴承件(61)，另一端连接第二轴承件(62)，所述第一轴承件(61)下端固定安装于第一滑动件(51)，所述第二轴承件(62)下端固定安装于第二滑动件(52)，所述第一滑动件(51)和第二固件(52)滑移连接于直线电机(2)的导轨(10)。2.一种两自由度双定子永磁电机外气隙调整方法，根据权利要求1所述装置，其中，所述待测电机外定子(4)与待测电机转子及轴承(3)之间的空气隙为待调整的外气隙，所述待测电机外定子(4)固定安装于机座(7)，其特征在于：通过同步调整待测电机外定子(4)和机座(7)的位置可以调整外气隙的宽度。3.根据权利要求2所述方法，其中，所述侧面固定板(9)固定安装于底部固定板(8)，侧面固定板(9)上开有圆形槽(90)，螺栓旋入所述圆形槽(90)后紧密贴合于所述机座(7)，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、旋转所述圆形槽(90)中的螺栓调整机座(7)的横向位置；步骤二、旋紧所述圆形槽(90)中的螺栓，固定机座(7)的横向位置。4.根据权利要求3所述方法，其中，所述侧面固定板(9)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的侧面固定板(91)和侧面固定板(92)，所述圆形槽(90)包括开在侧面固定板(91)上的圆形槽(910)和开在侧面固定板(92)上的圆形槽(920)，螺栓分别旋入所述圆形槽(910)和(920)后紧密贴合于所述机座(7)，其特征在于，通过旋转所述圆形槽(910)和(920)中的螺栓来调整机座(7)的位置时，旋转任一方螺栓靠近安装底座(1)，应旋转另一方螺栓同步远离安装底座(1)。5.根据权利要求3所述方法，其中，所述安装底座(1)上固定安装有底部固定板(8)，所述底部固定板(8)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的底部固定板(81)和底部固定板(82)，所述底部固定板(8)上开有底部圆形孔(80)，所述底部圆形孔(80)包括开在底部固定板(81)上的底部圆形孔(810)和开在底部固定板(82)上的底部圆形孔(820)，所述机座(7)上开有U型槽(70)，所述U型槽(70)包括关于直线电机(2)中心竖轴对称分布的U型槽(710)和U型槽(720)，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将所述机座(7)放置在底部固定板(8)上，位置满足所述U型槽(710)中心与底部圆形孔(810)中心重合，所述U型槽(720)中心与底部圆形孔(820)中心重合；步骤二、用螺栓竖直旋入所述U型槽(70)与底部圆形孔(80)；步骤三、通过在所述机座(7)和底部固定板(8)之间放置一定厚度的垫片来调整所述机座(7)的高度，并同步旋转所述U型槽(710)和U型槽(720)中的螺栓来固定所述机座(7)的高度。6.根据权利要求5所述方法，其中，所述机座(7)的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂瑞，司纪凯，贾逸菲，王培欣，吕蒙琦，徐帅，魏彦企，陈桂贤，张明，李森，陈延，
申请(专利权)人：河南恺源智驱机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：