CN101083416A

CN101083416A - 电动机的空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法

Info

Publication number: CN101083416A
Application number: CN200610136132.2A
Authority: CN
Inventors: 国分忍; 岩崎俊明; 白畑智博
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: CN101083416B; JP2007325336A; JP4878920B2

Abstract

提供无需高精度的振动波形测量系统就可以高精度地测量电动机的空气隙偏心状态(偏心量以及偏心方向)的空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法。具有：旋转装置(127)，将电压施加在电动机上、使转子(103)转动，该电动机将上述转子借助空气隙(100)设置在保持于筒状框体(102)内的定子(105)内；变形装置(129)，使上述框体外周部的局部向上述框体(102)的半径方向弹性变形、使上述转子(103)和定子(105)的位置关系变化；测量装置(118)设置在上述框体(102)的外周侧面，测量通过上述变形装置(129)使上述框体外周部弹性变形前后的转子(103)的振动大小；计算装置，根据该测量装置测量的转子(103)的振动大小来计算上述空气隙的偏心量以及偏心方向。

Description

电动机的空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法

技术领域

本发明涉及用于压缩机等的电动机的空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法。

背景技术

在现有的这种空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法中，通过检测电动机旋转开始前的振动波形来决定空气隙偏心方向，为了正确地测量振动波形而需要高精度的振动测量系统。

例如，在专利文献1所示的空气隙偏心测量方法中，在因电动机的主线圈产生的最大吸引方向以及在相对该最大吸引方向成90度的相位角方向分别安装振动检测用传感器，通过该振动检测用传感器来得到在电动机起动时的旋转开始前的锁定状态时产生的振动强度和方向，利用该振动强度和方向来判断电动机的转子部空气隙偏心量和方向。根据该方法，由于在电动机起动时的旋转开始前产生的振动方向上存在转子部的最小空气隙，因此，通过观察第一传感器检测出的信号波形或第二传感器检测出的信号波形的各振动信号的增大，可以测量转子的歪斜方向、即空气隙偏心方向。

【专利文献1】日本特开平6-284655号公报

发明内容

但是，在上述的现有技术中，在测量空气隙偏心方向的情况下，虽然通过观察加速度传感器检测出的振动波形的增大来进行计算，但对实际的波形来说，在因干扰而导致波形紊乱的情况下，很难判断振动方向。因此，需要用于消除干扰影响的高精度的振动波形测量系统，从而使装置的价格昂贵。

本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供无需高精度的振动波形测量系统就可以高精度地测量空气隙偏心状态(偏心量以及偏心方向)的电动机的空气隙偏心测量装置以及空气隙偏心测量方法。

在本发明的电动机的空气隙偏心测量装置中，具有：旋转装置、变形装置、测量装置以及计算装置。该旋转装置，将电压施加在电动机上、使转子转动，该电动机将所述转子借助空气隙设置在保持于筒状框体内的定子内；该变形装置，使所述框体外周部的局部向所述框体的半径方向弹性变形、使所述转子和所述定子的位置关系变化；该测量装置设置在所述框体的外周侧面，测量通过所述变形装置使所述框体外周部弹性变形前后的所述转子的振动大小；该计算装置根据由该测量装置测量的所述转子的振动大小来计算所述空气隙的偏心量以及偏心方向。

在本发明的电动机的空气隙偏心测量方法中，包括：第一工序，将电压施加在电动机上，使转子转动，该电动机将所述转子借助空气隙设置在保持于筒状框体内的定子内；第二工序，由从所述框体的外周侧面测量振动的测量装置来测量振动大小；第三工序，由使所述框体外周部在所述框体的半径方向弹性变形的变形装置，使所述转子和所述定子的位置关系变化；第四工序，在所述第三工序后，从所述框体的外周侧面由所述测量装置再次测量振动大小；第五工序，根据在所述第二和第四工序中测量的振动大小，计算所述空气隙的偏心量以及偏心方向。

根据本发明，即使是不能直接看到转子和定子的位置关系的电动机成品状态，通过使框体向已知的方向弹性变形而使空气隙偏心量变化、检测其变形前后的振动大小，可以容易地计算变形方向的空气隙偏心状态，无需高精度的振动测量系统就可以正确地测量电动机的空气隙偏心量以及偏心方向。

附图说明

图1是表示作为被测量体的、内置单相感应电动机的压缩机的纵向剖视图。

图2是从图1的箭头A方向看的剖视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的空气隙测量装置的概略构成图。

图4是第一实施方式的从图3的箭头B方向看的剖视图。

图5是第一实施方式的从图3的箭头C方向看的剖视图。

图6是表示第一实施方式的空气隙测量方法的流程图。

图7是表示振动强度和与磁通正交方向的空气隙偏心量的关系的示意图。

图8是表示在第一或第三实施方式中、在按压后振动减小的情况下的空气隙变化情况的示意图。

图9是表示在第一或第三实施方式中、在按压后振动增大的情况下的空气隙变化情况的示意图。

图10是表示振动大小和与磁通正交方向的空气隙偏心量的关系的说明图。

图11是表示本发明的第二实施方式的空气隙测量装置的概略构成图。

图12是从图11的箭头D方向看的剖视图。

图13是表示第二实施方式的空气隙测量方法的流程图。

图14是表示在第二或第四实施方式中、在加热中振动减小的情况下的空气隙变化情况的示意图。

图15是表示在第二或第四实施方式中、在加热中振动增大的情况下的空气隙变化情况的示意图。

图16是表示本发明的第三实施方式的空气隙测量装置的概略构成图。

图17是从图16的箭头E方向看的剖视图。

图18是从图16的箭头F方向看的剖视图。

图19是表示第三实施方式的空气隙测量方法的流程图。

图20是表示本发明的第四实施方式的空气隙测量装置的概略构成图。

图21是从图20的箭头G方向看的剖视图。

图22是表示第四实施方式的空气隙测量方法的流程图。

图23是表示在第一或第三实施方式中、振动测量方向与按压方向相同的情况下的示意图。

图24是表示在第二或第四实施方式中、振动测量方向与加热方向相同的情况下的示意图。

具体实施方式

第一实施方式

参照附图，对本发明的第一实施方式的电动机的空气隙偏心测量方法以及空气隙偏心测量装置进行详细地说明。

图1是表示作为适用本发明的电动机的产品示例、内置单相感应电动机的冷冻、空调机用压缩机的纵向剖视图。图2是从图1的箭头A方向看的剖视图。

103、105是单相感应机的主要零件，分别称为转子、定子。将转子103和定子105之间的圆筒形的空间称为空气隙100。定子105被热装固定在圆筒形的作为框体(压力容器)的壳体102上。转子103通过热装被一体固定在主轴104上。主轴104被支撑在机架106和内置于气缸盖109内的滑动轴承(无图示)上。机架106和气缸盖109通过螺栓(无图示)固定在气缸107上，气缸107通过三个焊接点108(在图1中只表示了一点)焊接固定在壳体102上。110是向设置在定子105上的主线圈114和辅助线圈113供给电流的端子。端子110焊接固定在壳体102上。作为压缩前的气体吸入口的消声器112以及将压缩后的气体向外部排出的排出管111通过钎焊固定在壳体102上。压缩前的气体通过消声器112吸入后，在气缸107内压缩、从机架106向壳体102内排出，然后穿过排出管111向壳体102的外面排出。99是焊接固定在壳体102上的支腿部，设置有基准孔。

图3是将内置单相感应电动机的冷冻空调机用压缩机作为被测量体的第一实施方式的空气隙偏心测量装置的概略构成图。图4、图5分别是从图3的箭头B和箭头C方向看的横向剖视图。

117是用于通过端子110向压缩机内的单相感应电动机通电的连接端子。118是测量通电时产生的振动的加速度传感器，如图4所示在壳体102的外周侧面，以分别与主线圈113、辅助线圈114的线圈方向正交的方式设置在相差90度的两个方向上。加速度传感器118通过加速度传感器前进气缸120可向壳体102的半径方向移动，在测量振动时借助传感器除振材料119被按压在壳体102上，用于检测通电时产生的振动。

129是为了使壳体102变形、使空气隙变化而使用的按压部，130是产生按压力的按压气缸，如图5所示，设置在壳体102的外周侧面、与加速度传感器118相对的位置的下方。131是以面或点保持按压力的按压支撑，132是使按压支撑131向壳体的半径方向移动的按压支撑气缸，如图5所示，设置在壳体102的外周侧面、与按压部129、按压气缸130相对的位置上。

按压部129、按压支撑131可进行向与壳体102的接触位置以及使壳体102变形而使空气隙偏心状态变化的位置变化的、两级位置变化。

122是防止压缩机在加速度传感器前进气缸120沿半径方向的力的作用下相对测量组件基板125产生侧气缸的紧固卡爪，可以借助紧固除振材料121、利用紧固气缸123的推力从横向把持壳体102。在壳体102的下面设置工件除振材料124。在测量组件基板125的下面设置防振材料126，防止振动从外部向测量部传播。

128是记录通电时产生的振动大小的同时、通过振动大小计算空气隙偏心量以及偏心方向的计算机，116是显示振动测量结果的计算机显示器。

127是将电压施加在主线圈114和辅助线圈113上来驱动转子的驱动电路，133是固定电器设备类的架台。

图6是表示第一实施方式的空气隙偏心测量方法的流程图。

以下、根据本流程对第一实施方式的单相感应电动机的空气隙偏心测量方法进行详细说明。

ST(步骤)1：将工件(内置单相感应电动机的冷冻、空调机用压缩机)载置在工件除振材料124上。

ST2：利用紧固气缸123使图左右的紧固卡爪122前进，从横向紧固壳体102、把持工件。

ST3：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118前进，从相差90度角的两个方向将加速度传感器118向壳体102按压。然后，通过按压部气缸130和按压支撑气缸132分别使两个按压部129、按压支撑131前进、与壳体102接触。

ST4：将连接端子117和端子110进行连接，通过驱动电路127施加电压、使转子103旋转。

ST5：利用加速度传感器118-1、118-2从两个方向测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST6：进一步使按压部129前进、使壳体102变形。

ST7：利用加速度传感器118-1从按压部129-1的方向测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST8：使按压部129-1后退到ST3的位置，然后使按压部129-2进一步前进、使壳体102变形。

ST9：利用加速度传感器118-2从按压部129-2的方向测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST10：根据ST5、ST7、ST9中的振动大小，计算空气隙偏心量以及空气隙偏心方向。

ST11：结束通电。

ST12：利用加速度传感器前进气缸120使两个加速度传感器118后退。利用按压部气缸130和按压支撑气缸132分别使两个按压机构即按压部129、按压支撑131后退。

ST13：利用紧固气缸123使紧固卡爪122后退。

ST14：将工件从装置上取下。

这里，ST6、ST8中的按压力以及按压位置最好是用不使壳体102有残余变形的程度、即使其弹性变形程度的力进行按压。

一般在与磁通正交方向的间隙不平衡的情况下，转子103向间隙窄的方向移动。

图7是表示由主线圈114在空气隙中感应出来的磁通比由辅助线圈113在空气隙中感应出来的磁通大的情况下、磁场情况的示意图。在图7中，由于在与主线圈114的线圈方向正交的间隙A～间隙B方向上产生不平衡，因此，向间隙窄的间隙A方向作用不平衡磁吸引力，转子103向间隙A方向移动。相反，在间隙B比间隙A窄的情况下，向间隙B方向作用不平衡磁吸引力，转子103向间隙B方向移动(无图示)。

图8是表示壳体102因按压而产生变形前后的空气隙偏心状态的加速度传感器118的设置位置的纵剖视图。由于气缸107通过三个焊接点108(在图1中只图示一点)焊接固定在壳体102上，因此，如图8所示，在从壳体102的外周按压定子105和气缸107之间、使壳体向壳体102的半径方向变形的情况下，如图8右图所示，由于定子105和转子103的位置变化，所以，空气隙100窄的位置在按压方向扩大。

如图8所示，在ST7或ST9中测量的振动大小小于在ST5中测量的振动大小的情况下，可以判断按压前的空气隙偏心状态是按压方向窄。

相反，如图9所示，在ST7或ST9中测量的振动大小大于在ST5中测量的振动大小的情况下，可以判断按压前的空气隙偏心状态是按压方向的反方向窄。

如上所述，可以由按压前后的振动大小来判断空气隙偏心方向。

对于空气隙偏心量，事先调查各加速度传感器118方向的空气隙偏心量与振动大小的绝对值的关系，可根据在ST5中测量的各方向的振动大小计算空气隙偏心量。

图10是表示振动大小和与磁通正交方向的空气隙偏心量的关系的示意图。

即，设ST5中加速度传感器118-1的振动大小为F1、ST5中加速度传感器118-2的振动大小为F2、通过加速度传感器118-1方向的振动大小求出的空气隙偏心量为Y(F1)、通过加速度传感器118-2方向的振动大小求出的空气隙偏心量为X(F2)时，表示在ST10中求出的空气隙偏心状态的矢量通过以下公式(1)进行计算。

(Sign(F2)×X(F2)，Sign(F1)×Y(F1)).....(1)

在此，Sign(F1)和Sign(F2)如图8或图9所示、是表示比较ST5、ST7以及ST9的值求出的空气隙偏心方向的符号(+或-)。

如上所述，根据第一实施方式的电动机的空气隙偏心测量装置，通过设有旋转装置、变形装置、测量装置以及计算装置，无需高精度的振动测量系统就可以正确地测量电动机的空气隙偏心量以及偏心方向。该旋转装置，将电压施加在电动机上、使转子转动，该电动机将上述转子借助空气隙设置在保持于筒状框体内的定子内；该变形装置使上述框体外周部的局部向上述框体的半径方向弹性变形、使上述转子和上述定子的位置关系变化；测量装置设置在上述框体的外周侧面，测量通过上述变形装置使上述框体外周部弹性变形前后的上述转子的振动强度；计算装置根据该测量装置测量的上述转子的振动强度来计算上述空气隙的偏心量以及偏心方向。

第二实施方式

图11是表示本发明的第二实施方式的空气隙偏心测量装置的概略构成图。图12是从图11的箭头D看的横向剖视图。从图11的箭头B看的横向剖视图与图4相同。

在第二实施方式中，作为使壳体102变形的机构，具有可对壳体102进行加热变形的加热喷灯134，用来取代第一实施方式的按压机构(按压部129、按压气缸130、按压支撑131、按压支撑气缸132)。加热喷灯134是煤气燃烧喷嘴的一种，与壳体102的外周部分离开地设置、可不与壳体102接触地进行加热。

图13是表示第二实施方式的空气隙偏心测量方法的流程图。

以下根据本流程对空气隙偏心测量方法进行详细地说明。

ST1-1：将工件(内置单相感应电动机的冷冻、空调机用压缩机)载置在工件除振材料124上。

ST2-2：利用紧固气缸123使图左右的紧固卡爪122前进，从横向紧固壳体102、把持工件。

ST3-2：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118前进，从相差90度角的两个方向将加速度传感器118向壳体102按压。

ST4-2：将连接端子117和端子110进行连接，通过驱动电路127通电、使转子旋转。

ST5-2：利用加速度传感器118-1、加速度传感器118-2从两个方向测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST6-2：利用加热喷灯134-1在加速度传感器118-1方向上加热壳体102使其变形，测量加热中的加速度传感器118-1方向上的振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST7-2：停止加热喷灯134-1的加热、进行冷却。

ST8-2：利用加热喷灯134-2在加速度传感器118-2方向加热壳体102使其变形，测量加热中的加速度传感器118-2方向上的振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST9-2：停止加热喷灯134-2的加热，根据ST5-2、ST6-2、ST8-2中的振动大小来计算空气隙偏心量以及空气隙偏心方向。

ST10-2：利用加速度传感器气缸120使两个加速度传感器118后退。

ST11-2：利用紧固气缸123使紧固卡爪122后退。

ST12-2：将工件从装置上取下。

在此，由于在ST5-2中、加热喷灯134不直接接触壳体102，因此，不减弱振动就可以高精度地测定振动大小。

在ST6-2或ST8-2中，希望热量是不因热而产生塑性变形程度的热量、即产生热弹性变形程度的热量。

图14是表示壳体102因加热而产生变形前后的空气隙偏心状态的加速度传感器118的设置位置的纵剖视图。由于气缸107通过三个焊接点108(在图1中只图示一点)焊接固定在壳体102上，因此，如图14所示，在定子105和气缸107之间从壳体102的外周沿半径方向加热壳体、使其变形的情况下，壳体102的局部膨胀，如图14右图所示，定子105和转子103的位置发生变化，空气隙100宽的位置在加热方向(加热喷灯134的方向)变窄。

如图14所示，在ST6-2或ST8-2中测量的振动大小小于在ST5-2中测量的振动大小的情况下，可以判断加热前的空气隙偏心状态是加热方向宽。

相反，如图15所示，在ST6-2或ST8-2中测量的振动大小大于在ST5-2中测量的振动大小的情况下，可以判断加热前的空气隙偏心状态是加热方向的反方向宽。

在此，在设ST5-2中加速度传感器118-1的振动大小为F1、ST5-2中加速度传感器118-2的振动大小为F2、通过加速度传感器118-1方向的振动大小求出的空气隙偏心量为Y(F1)、通过加速度传感器118-2方向的振动大小求出的空气隙偏心量为X(F2)时，表示在ST9-2中求出的空气隙偏心状态的矢量通过以下公式(2)进行计算。

(Sign(F2)×X(F2)，Sign(F1)×Y(F1)).....(2)

在此，Sign(F1)和Sign(F2)如图14或图15所示、是表示比较ST5-2、ST6-2以及ST8-2的值求出的空气隙偏心方向的符号(+或-)。

如上所述，根据第二实施方式，由于使用加热喷灯134作为使壳体102弹性变形的机构，可以不接触壳体102使其变形，因此可以高精度地计算空气隙偏心状态。

第三实施方式

图16是表示第三实施方式的空气隙偏心测量装置的概略构成图。图17、图18是分别从图16的箭头E以及箭头F方向看的横向剖视图。

在图16中，135是旋转工件的工件旋转台，可以通过马达(无图示)向特定的角度方向旋转工件。136是旋转轴、位于旋转台135的旋转中心。

图19是表示第三实施方式的空气隙偏心测量方法的流程图。

以下、根据本流程对第三实施方式的空气隙偏心测量方法进行详细说明。

ST1-3：将工件(内置单相感应电动机的冷冻或空调机用压缩机)载置在工件除振材料124上。工件定位在旋转台135的旋转中心上。

ST2-3：利用紧固气缸123使图左右的紧固卡爪122前进，从横向紧固壳体102、把持工件。

ST3-3：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118前进，从相差90度角的两个方向将加速度传感器118向壳体102按压。然后，通过按压部气缸130和按压支撑气缸132使按压部129、按压支撑131前进，与壳体102接触。

ST4-3：将连接端子117和端子110进行连接，通过驱动电路127通电、使转子旋转。

ST5-3：利用加速度传感器118-1测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST6-3：进一步使按压部129前进、使壳体102变形。

ST7-3：利用加速度传感器118从按压部129的方向测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST8-3：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118后退。利用按压部气缸130和按压支撑气缸132使按压部129、按压支撑131后退。

ST9-3：利用紧固气缸123使紧固卡爪122后退。

ST10-3：向特定的方向旋转工件。反复多次上述ST2-3～ST9-3(设全部测量次数为N(大于等于2的整数)次)。

ST11-3：结束通电，通过ST5-3(具有多次)、ST7-3(具有多次)的振动大小计算空气隙偏心量和空气隙偏心方向。

ST12-3：将工件从装置上取下。

在此，ST6-3的按压力以及按压位置最好是用不使壳体102有残余变形程度、即使其弹性变形程度的力进行按压。

在ST10-3中，工件通过马达(无图示)在旋转台135上进行旋转，但只要是已知旋转角度，也可以不用马达而用人工进行。

在ST10-3中进行多次ST2-3～ST9-3具有以下效果。

在设由在ST10-3中旋转后的旋转角度(为θn。n表示第n次的测量次数，θn为第n次测定的旋转角度)而得到的ST5-3的测定结果为F(θ(n))、通过加速度传感器118的各方向的振动大小求出的空气隙偏心量为Xn(F(θn))、Sign(F(θn))为表示如图所示地在每个旋转角度比较ST5-3、ST7-3的值而求出的方向的符号(+或-)时，表示通过各ST5-3、ST7-3计算出的每个旋转角度的空气隙偏心量以及偏心方向的矢量用以下公式(3)表示。

(Sign(F(θn))×Xn(F(θn))×cos(θn)，Sign(F(θn))×Xn(F(θn))×Sin(θn)).....(3)

在此，用以下公式(4)计算表示在ST11-3中求出的空气隙偏心状态的矢量。

【数1】

(\frac{Σ_{n = 1}^{N} {Sign (F (θn)) \times Xn (F (θ (n))) \times \cos (θn)}}{N}, \frac{Σ_{n = 1}^{N} {Sign (F (θn)) \times Xn (F (θ n)) \times \sin (θn)}}{N}) \cdot \cdot \cdot (4)

在此，Xn是可事先从在每个旋转角度上空气隙偏心量与振动大小的关系求出的计算公式。

并且，表示空气隙偏心状态的矢量成分的分母表示对于(Sign(F(θn))×Xn(F(θn))×cos(θn)或Sign(F(θn))×Xn(F(θn))×Sin(θn))的值、n为从1变到N(N为全部测量次数)时的总和。

如上所述，根据该第三实施方式，可对多个旋转角度的每一个计算空气隙偏心量以及偏心方向、求出其平均值，可高精度地计算空气隙偏心方向以及空气隙偏心量。

第四实施方式

图20是表示第四实施方式的空气隙偏心测量装置的概略构成图。图21是从图20的箭头G方向看的横向剖视图。从图20的箭头E方向看的横向剖视图与图17相同。

在图20中、135是旋转工件的工件旋转台，可以通过马达(无图示)向特定的角度方向旋转工件。136是旋转轴、位于旋转台135的旋转中心。

图22是表示第四实施方式的空气隙偏心测量方法的流程图。

以下根据本流程对空气隙偏心测量方法进行详细地说明。

ST1-4：将工件(内置单相感应电动机的冷冻、空调机用压缩机)载置在工件除振材料124上。工件定位在旋转台135的旋转中心。

ST2-4：利用紧固气缸123使图左右的紧固卡爪122前进，从横向紧固壳体102、把持工件。

ST3-4：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118前进，从相差90度角的两个方向将加速度传感器118向壳体102按压。

ST4-4：将连接端子117和端子110进行连接，通过驱动电路127通电、使转子旋转。

ST5-4：利用加速度传感器118测量振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST6-4：利用加热喷灯134在加速度传感器118方向加热壳体102使其变形，测量加热中的加速度传感器118方向上的振动大小，并将其记录在计算机128中。

ST7-4：停止加热喷灯134的加热、进行冷却。

ST8-4：利用加速度传感器气缸120使加速度传感器118后退。

ST9-4：利用紧固气缸123、使紧固卡爪122后退。

ST10-4：向特定的方向旋转工件。反复多次上述ST2-4～ST9-4(设全部测量次数为N(大于等于2的整数)次)。

ST11-4：结束通电，通过ST5-4(具有多次)、ST6-4(具有多次)的振动大小来计算空气隙偏心量和空气隙偏心方向。

ST12-4：将工件从装置上取下。

在此，由于在ST5-4中、加热喷灯134不直接接触壳体102，因此，不减弱振动就可以高精度地测定振动大小。

在ST6-4中，希望热量是不因热而产生塑性变形程度的热量、即产生热弹性变形程度的热量。

在ST10-4中，工件通过马达(无图示)在旋转台135上进行旋转，但只要是已知旋转角度，也可以不用马达而用人工进行。

在ST10-4中进行多次ST2-4～ST9-4具有以下效果。

在设由在ST10-4中旋转后的某旋转角度(为θ n。n表示第n次的测量次数，θn为第n次测定的旋转角度)而得到的ST5-4的测定结果为F2(θ(n))、通过加速度传感器118的各方向的振动大小求出的空气隙偏心量为Xn(F2(θn))、Sign(F2(θn))为表示如图所示地在每个旋转角度比较ST5-4、ST6-4的值而求出的方向的符号(+或-)时，表示通过各ST5-4、ST6-4计算出的每个旋转角度的空气隙偏心量以及偏心方向的矢量用以下公式(5)表示。

(Sign(F(θn))×Xn(F2(θn))×cos(θn)，Sign(F2(θn))×Xn(F2(θn))×Sin(θ n)).....(5)

在此，用以下公式(6)计算表示在ST11-4中求出的空气隙偏心状态的矢量。

【数2】

(\frac{Σ_{n = 1}^{N} {Sign (F 2 (θn)) \times Xn (F 2 (θ n)) \times \cos (θn)}}{N}, \frac{Σ_{n = 1}^{N} {Sign (F 2 (θn)) \times Xn (F 2 (θn)) \times \sin (θn)}}{N}) \cdot \cdot \cdot (6)

在此，表示空气隙偏心状态的矢量成分的分母，表示对于(Sign(F2(θn))×Xn(F2(θn))×cos(θn)或Sign(F2(θn))×Xn(F2(θn))×Sin(θn))的值、n为从1变到N(N为全部测量次数)时的总和。

如上所述，根据第四实施方式，由各测定值计算平均值，因此，可通过加热前加热中的振动大小高精度地计算空气隙偏心方向以及空气隙偏心量。

在上述第二、第四实施方式中以煤气燃烧喷嘴的加热喷灯134作为加热装置的例子进行了说明，但只要是供给不因热而产生塑性变形程度的热量、即产生热弹性变形程度的热量即可，例如也可以使用高频加热器或弧焊机。

并且，在上述第一至第四实施方式中，从按压部129或加热喷灯134的相反方向测定振动，但也可以如图23或图24所示，从与按压部129或加热喷灯134相同的方向进行测定。

并且，在上述第一至第四实施方式的各示意图中，按压部129或加热喷灯134使壳体102外周的位于定子105和气缸107之间的一部分局部变形，但若可以使空气隙偏心状态向已知的方向变化，则显然也可以在除此以外的部位。

而且，在上述第一至第四实施方式中，在测量振动大小时使用了加速度传感器，但也可采用能够检测速度或变位的仪器。

Claims

1.一种电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，具有：旋转装置、变形装置、测量装置以及计算装置，

该旋转装置，将电压施加在电动机上、使转子转动，该电动机将所述转子借助空气隙设置在保持于筒状框体内的定子内；

该变形装置，使所述框体外周部的局部向所述框体的半径方向弹性变形、使所述转子和所述定子的位置关系变化；

该测量装置设置在所述框体的外周侧面，测量通过所述变形装置使所述框体外周部弹性变形前后的所述转子的振动大小；

该计算装置根据由该测量装置测量的所述转子的振动大小来计算所述空气隙的偏心量以及偏心方向。

2.如权利要求1所述的电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，所述测量装置设置在所述框体的外周侧面、相差90度角的两个方向上。

3.如权利要求2所述的电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，所述电动机是具有主线圈和辅助线圈的单相感应电动机，所述测量装置分别设置在与所述主线圈、辅助线圈的线圈方向正交的方向上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，所述变形装置是机械地按压所述框体外周部的按压机构。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，所述变形装置是与所述框体外周部分离设置的加热装置。

6.如权利要求1至3中任一项所述的电动机的空气隙偏心测量装置，其特征在于，具有使所述定子的旋转角度相对于所述变形装置和测量装置相对变化的装置，所述测量装置在所述定子的不同的旋转角度、对所述框体外周部发生弹性变形前后的所述转子的振动大小进行多次测量。

7.一种电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，包括：

第一工序，将电压施加在电动机上，使转子转动，该电动机将所述转子借助空气隙设置在保持于筒状框体内的定子内；

第二工序，由从所述框体的外周侧面测量振动的测量装置来测量振动大小；

第三工序，由使所述框体外周部在所述框体的半径方向弹性变形的变形装置，使所述转子和所述定子的位置关系变化；

第四工序，在所述第三工序后，从所述框体的外周侧面由所述测量装置再次测量振动大小；

第五工序，根据在所述第二和第四工序中测量的振动大小，计算所述空气隙的偏心量以及偏心方向。

8.一种电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，包括：

第五工序，使所述定子的旋转角度相对于所述变形装置和测量装置变化；

第六工序，多次进行所述第二至第五工序，根据这些工序测量的振动大小，计算在所述定子的各角度位置上的所述空气隙的偏心量以及偏心方向；

第七工序，从所述定子的各旋转角度上的所述空气隙的偏心量以及偏心方向的计算结果，计算二元的空气隙偏心量以及偏心方向。

9.如权利要求7或8所述的电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，所述测量装置设置在所述框体的外周侧面、相差90度角的两个方向上。

10.如权利要求9所述的电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，所述电动机是具有主线圈和辅助线圈的单相感应电动机，所述测量装置分别设置在与所述主线圈、辅助线圈的线圈方向正交的方向上。

11.如权利要求7或8所述的电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，所述变形装置是机械地按压所述框体外周部的按压机构。

12.如权利要求7或8所述的电动机的空气隙偏心测量方法，其特征在于，所述变形装置是与所述框体外周部分离设置的加热装置。