CN101621233A - 用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器。将闭合静止线圈绕制在线圈支架上，并固定在阻尼器壳体内，导力杆的一端穿入安装在阻尼器壳体内的线圈支架孔，并与安装在线圈支架孔内的永磁铁固接，导力杆的另一端安装导力杆夹具，通过导力杆夹具与需要提供阻尼的物体固接。当需要提供阻尼的物体振动时，导力杆随即带动永磁铁同时振动，振动的永磁铁会在闭合静止线圈中产生感生电流，感生电流反过来会在永磁铁上产生电磁阻尼力，通过导力杆反作用到需要提供阻尼的物体。本发明结构简单，可靠性高，易于实现；通过非接触的方式产生线性阻尼；阻尼的大小通过闭合静止线圈与永磁铁之间的相对距离来方便调节。

Description

用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器

技术领域

本发明涉及一种电磁阻尼器，尤其是涉及一种用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器。

背景技术

电机是重要的生产和生活用品。其中转子由于受材料、制造工艺及装配的影响，存在不平衡量。这样当转子在转动时会产生振动，带来噪音、缩短产品寿命等不良影响，甚至带来危险，因此必须对其转子进行动平衡。

动平衡的校正设备可分为两大类，即手工校正动平衡机和全自动平衡机。手工校正动平衡机成本较低，但是生产效率低下，平衡精度也不高，且对转子的切割较多，进而其电气性能的削弱造成电机性能退化，不能满足高效生产优质电机的需要。与此相比，全自动平衡机则生产效率等高，平衡精度高，能够对转子切削进行优化，但是机器价格相对较贵。目前随着我国电机业的发展，采用全自动平衡机已经成为必然趋势。

全自动电机平衡机要解决的一个关键问题是转子不平衡量的测量问题。不平衡量的测量在平衡测试机上完成。平衡测试机分两类，一类是硬支撑平衡测试机，另一类是软支撑平衡测试机。前者一般采用压电式加速度传感器来测量振动，后者采用磁电式速度传感器来测量振动。为了提高测量精度，国内外全自动电机平衡机的平衡测试机普遍采用的是具有磁电式速度传感器的软支撑平衡测试机。

全自动电机平衡机是长周期运行的自动化设备，每班(8小时)要处理的转子多达两千只以上，软支撑平衡测试机采用的磁电式速度传感器经常出现断线故障。究其原因，是因为其中的磁电式速度传感器是接触式的动圈传感器。随工件振动的动圈产生的振动信号通过两根铜导线引至静件。每处理一只转子，这两根铜导线要弯折两百次之多。如此，铜导线一天总共弯折二十万次以上，机器长期运行，铜导线极易产生疲劳断裂。这是一个即使采用优质铜导线也难于解决的问题。为了避免接触式的磁电式速度传感器中的铜导线的疲劳断裂，可以采用非接触的电涡流位移传感器来替代它。

采用非接触的电涡流位移传感器随之而来的问题是平衡测试机缺乏应有的阻尼。平衡测试机必须花费很长时间才能使转子的瞬态振动消除而得到稳态振动值，这将大大影响机器的处理效率。为了解决这个问题，可以采用动磁铁形式的被动式电磁阻尼器。

目前的电磁阻尼器有多种形式，首先有主动式和被动式之分。主动式电磁阻尼器中有微处理器和功率放大器，结构复杂，不适合平衡测试机。而被动式多采用通电线圈与导磁的铁质动件的组合，可能产生静态吸引力，同样不适合平衡测试机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器，是采用动磁铁和静线圈组合的被动式电磁阻尼器。

本发明的所采用的技术方案如下：

包括阻尼器壳体、永磁铁、闭合静止线圈、线圈支架、导力杆、导力杆夹具和需要提供阻尼的物体。闭合静止线圈绕制在线圈支架上，并固定在阻尼器壳体内，导力杆的一端穿入安装在阻尼器壳体内的线圈支架孔，并与安装在线圈支架孔内的永磁铁固接，导力杆的另一端通过导力杆夹具与需要提供阻尼的物体固接。

本发明具有的有益效果是：

1)结构简单，可靠性高，易于实现；

2)通过非接触的方式产生阻尼，且阻尼是线性阻尼；

3)阻尼的大小可以通过闭合静止线圈2与永磁铁4之间的相对距离来方便调节。

附图说明

图1是动磁铁型被动式电磁阻尼器的结构原理示意图。

图2是采用动磁铁型被动式电磁阻尼器的平衡测试机。

图中：1-阻尼器壳体，2-永磁铁，3-闭合静止线圈，4-线圈支架，5-导力杆，6-导力杆夹具，7-平衡测试机门框，8-电涡流位移传感器，9-平衡测试机簧片，10-平衡测试机浮块，11-被测量电机转子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，包括阻尼器壳体1、永磁铁2、闭合静止线圈3、线圈支架4、导力杆5和导力杆夹具6；闭合静止线圈3绕制在线圈支架4上，并固定在阻尼器壳体1内，导力杆5的一端穿入安装在阻尼器壳体1内的线圈支架4孔，并与安装在线圈支架4孔内的永磁铁2固接，导力杆5的另一端通过导力杆夹具6与需要提供阻尼的物体固接。

使用中，导力杆5通过导力杆夹具6与需要提供阻尼的物体连接，当需要提供阻尼的物体振动时，物体通过导力杆5带动永磁铁2同时振动，振动的永磁铁2会在闭合静止线圈3中产生感生电流，感生电流反过来会在永磁铁2上产生电磁阻尼力，通过导力杆5反作用到需要提供阻尼的物体，为之提供阻尼。上述电磁阻尼力与需要提供阻尼的物体的振动的速度成正比。

如图2所示，是一种安装了动铁型被动式电磁阻尼器的平衡测试机。

它包括平衡测试机的门框7、电涡流位移传感器8、平衡测试机簧片9、平衡测试机器浮块10、被测量电机转子11。

平衡测试机器浮块10通过两片平衡测试机簧片9，分别悬挂在平衡测试机门框7的两个内凸起上。平衡测试机器浮块10上有V型槽，可以安放被测量电机转子11。动磁铁型被动式电磁阻尼器安装在平衡测试机门框的一侧，其中的导力杆5通过导力杆夹具6，固定在平衡测试机浮块10下端面上。平衡测试机门框的另一侧安装电涡流位移传感器8，电涡流位移传感器8的感应面是导力杆夹具6的一个端面。在图2中即导力杆夹具6的左端面。一台平衡测试机有两套这样的部件，面对面相对放置，它们之间的距离可以按照被测量电机转子11的轴向长度任意调整。

运行过程中，被测量电机转子11在皮带的带动下旋转，升速到指定转速。该转速对应的频率比平衡测试机的固有频率大2～3倍，即平衡测试机是一台软支撑平衡机。当测试的时间足够长，浮块的自由振动项衰减后，平衡测试机浮块10的振动位移即被测量转子的当量偏心量。这就是常规软支撑平衡机的工作原理。

电涡流位移传感器通过导力杆夹具6的左端面，检测出平衡测试机浮块10的振动信号。该振动信号不但包含转子的工频分量，还包含自由振动分量。平衡测试机的目的就是要精确地检测出转子的工频分量。但是，自由振动分量往往对工频分量的检测产生干扰，影响测量精度。因而，需要一定的时间，等待自由振动项衰减，减少工频分量的测量误差。没有阻尼器的情况下，需要等待的时间比较长。特别地，对于全自动电机转子平衡机来说，过长的自由振动分量衰减等待时间会大大降低机器的处理的效率。本发明中的动磁铁型被动式电磁阻尼器就能提供自由振动快速衰减所需要的阻尼，减少自由振动分量衰减等待时间。

使用中，浮块10带动导力杆夹具6、导力杆5及永磁铁2振动，振动的永磁铁2会在闭合静止线圈3中产生感生电流，感生电流反过来在永磁铁2上产生电磁阻尼力，通过导力杆5反作用到平衡测试机器浮块10上，为之提供阻尼。上述电磁阻尼力与平衡测试机器浮块10的振动的速度成正比。

Claims (1)

1、一种用于全自动电机转子平衡机的动磁铁型被动式电磁阻尼器，其特征在于：包括阻尼器壳体(1)、永磁铁(2)、闭合静止线圈(3)、线圈支架(4)、导力杆(5)和导力杆夹具(6)；闭合静止线圈(3)绕制在线圈支架(4)上，并固定在阻尼器壳体(1)内，导力杆(5)的一端穿入安装在阻尼器壳体(1)内的线圈支架(4)孔，并与安装在线圈支架(4)孔内的永磁铁(2)固接，导力杆(5)的另一端与导力杆夹具(6)固接，需要提供阻尼的物体就安装在导力杆夹具(6)上。

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