CN102889970A - 一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，在电机定子和与转子基座固定的端盖之间增加过渡套，当拆离过渡套后，可以实现电机定子和转子之间的振动物理分离，从而实现定子和转子激励的解耦，通过布置合适的振动加速度传感器，可以获取电机电磁激励、机械激励以及振动传递特性，同时可以完成电机定子、转子偏心量对电机振动影响的试验。为电机振动的分析和电机设计提供必要的原始参数和减振降噪措施，为低噪声电动机的研制提供技术支撑。

Description

一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法
技术领域
本发明涉及一种电机振动试验方法，特别涉及一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法。
背景技术
电机是舰船最常用的动力源，也是舰船的主要振动、噪声源之一，其振动水平直接影响到舰船的隐身性能，因此研制低噪声电机已成为降低舰船水下辐射噪声有效的措施。
电机振动主要由电磁激励和机械激励引起的振动，通过电机轴承端盖和定子端盖传递到定子机脚，电磁振动是电机气隙中电磁场产生的电磁力波，激起电机定子、转子振动并传递到机座，它与电机气隙内谐波磁场及由此产生的电磁力波幅值、频率、级数等因素有关；机械振动主要由电机轴承、风扇、转子质量不平衡等引起。目前对电机振动的研究主要集中在仿真计算和简单的频谱分析方面，现有电机在试验过程中，由于电机定子和转子通过轴承端盖相互连接，不能实现定子和转子的物理分离，对电机振动的研究存在下述缺陷：
（1）电磁激励和机械激励产生的振动相互耦合，电机对外连接处的振动响应是各振源作用的混叠，不能实现激励源的分离，这给振源的判断带来了很大难度，也无法对电机振动的仿真计算结果进行验证； 
（2）现有电机不能实现定子、转子偏心量调节，无法完成电机定子、转子偏心量对电机振动影响的试验研究。
通过查阅相关文献，目前未见实现定子、转子振动特性物理分离的试验电动机的公开报道。
发明内容
本发明是针对电机振动试验测试定子和转子不能分离导致数据判断精度的问题，提出了一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，可对电机电磁激励、机械激励以及振动传递特性进行深入研究，同时可以完成电机定子、转子偏心量对电机振动影响的试验。
本发明的技术方案为：一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，具体包括如下步骤：
1）建立实现定子和转子振动特性物理分离试验测试台：包括转子、定子、过渡套，前后轴承端盖、定子基座以及转子基座，前后轴承端盖和定子都有安装机脚，前后轴承端盖和转子安装在转子基座上，定子安装在定子基座上，前后轴承端盖和定子通过过渡套及螺栓连接；
2）在电机上布置振动加速度传感器，开启电机，待电机稳定后，记录各振动加速度测点数据；
3）关闭电机，拆离定子和前后轴承端盖之间的过渡套，电机前后轴承端盖和定子分别通过螺栓固定在转子基座和定子基座，电机定子和转子之间的物理隔离；
4）将千分表用磁性表座固定在转子上，测量转子对定子内表面静偏心的大小，旋转转子，读出千分表在定子每个位置上的数据，得到转子相对于定子的位置，调整初始偏心状态，使定、转子偏心度小于50um；
5）开启电机，待电机稳定后，测量电机各测点振动加速度值，通过理论分析，可以分别获取电机定子、转子的激励源特性；
6）通过垫垫片的方式，调整电机前后轴承端盖的标高或者调整电机定子的标高来改变电机转子的静态偏心量，完成不同偏心量状态下的振动测试。
所述步骤1）中电机定子和前后轴承端盖均为外止口，并通过两个Half式过渡套用螺栓连接固定，便于过渡套拆装。
本发明的有益效果在于：本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，在电机定子和转子基座固定的端盖之间增加过渡套，当拆离过渡套后，可以实现电机定子和转子之间的振动物理分离，从而实现定子和转子激励的解耦，通过布置合适的振动加速度传感器，可以获取电机激励源及其振动传递特性，为电机振动的分析和电机设计提供必要的原始参数和减振降噪措施，为低噪声电动机的研制提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法中未拆离过渡套电机结构示意图；
图2为本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法中拆离过渡套电机结构示意图；
图3为本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法中电机轴承端盖结构示意图；
图4为本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法中过渡套主视图；
图5为本发明实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法中过渡套左视图。
具体实施方式
本发明使用试验电机来完成定子和转子振动特性物理分离测试，如图1所示未拆离过渡套电机结构示意图，主要包括转子1、定子2、过渡套3，前后轴承端盖5、定子基座7以及转子基座8。前后轴承端盖5和定子2都有安装机脚，前后轴承端盖5和转子1安装在转子基座8上，定子2安装在定子基座7上，起始状态为前后轴承端盖5和定子2通过过渡套3及螺栓4连接，当拆除过渡套3后，转子1和定子2分别固定在了不同的基座上，从而实现转子1、定子2振动的物理分离。
本发明所涉及方法具体实施步骤如下所述：
1）如图1所示，电机的转子1需要有一定的加长，电机前后轴承端盖5带有安装机脚，为了便于过渡套3拆装，电机定子2和前后轴承端盖5均为外止口，并通过两个Half式过渡套3用螺栓4连接固定，如图3所示电机轴承端盖结构示意图。
2）将图1中的电机前后轴承端盖5、定子2通过过渡套3和螺栓4分别与转子基座8和定子基座7固定，在电机上合理布置振动加速度传感器6，开启电机，待电机稳定后，记录各振动加速度测点数据。
3）关闭电机，如图2所示，拆离定子2和前后轴承端盖5之间的过渡套3，图4、5分别为过渡套的主视图和左视图，电机前后端盖5和定子2分别通过螺栓与对应的基座固定，从而实现电机定子2和转子1之间的物理隔离。
4）将千分表9用磁性表座固定在转子上，测量转子1对定子内表面静偏心的大小。旋转转子1，读出千分表9在定子2每个位置上的数据，得到转子1相对于定子2的位置,调整初始偏心状态，使定、转子偏心度小于50um。
5）开启电机，待电机稳定后，测量电机各测点振动加速度值，通过理论分析，可以分别获取电机定子、转子的激励源特性。
6）通过垫垫片的方式，调整电机前后轴承端盖5的标高或者调整电机定子2的标高来改变电机转子1的静态偏心量，完成不同偏心量状态下的振动测试，可用于转子1和定子2偏心量对电机振动的影响研究。

Claims (2)

1.一种实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1）建立实现定子和转子振动特性物理分离试验测试台：包括转子（1）、定子（2）、过渡套（3），前后轴承端盖（5）、定子基座（7）以及转子基座（8），前后轴承端盖（5）和定子（2）都有安装机脚，前后轴承端盖（5）和转子（1）安装在转子基座（8）上，定子（2）安装在定子基座（7）上，前后轴承端盖（5）和定子（2）通过过渡套（3）及螺栓（4）连接；
2）在电机上布置振动加速度传感器（6），开启电机，待电机稳定后，记录各振动加速度测点数据；
3）关闭电机，拆离定子（2）和前后轴承端盖（5）之间的过渡套（3），电机前后轴承端盖（5）和定子（2）分别通过螺栓固定在转子基座（8）和定子基座（7），电机定子（2）和转子（1）之间的物理隔离；
4）将千分表（9）用磁性表座固定在转子上，测量转子（1）对定子内表面静偏心的大小，旋转转子（1），读出千分表（9）在定子（2）每个位置上的数据，得到转子（1）相对于定子（2）的位置，调整初始偏心状态，使定、转子偏心度小于50um；
5）开启电机，待电机稳定后，测量电机各测点振动加速度值，通过理论分析，可以分别获取电机定子、转子的激励源特性；
6）通过垫垫片的方式，调整电机前后轴承端盖（5）的标高或者调整电机定子（2）的标高来改变电机转子（1）的静态偏心量，完成不同偏心量状态下的振动测试。
2.根据权利要求1所述实现定子和转子振动特性物理分离的试验方法，其特征在于，所述步骤1）中电机定子（2）和前后轴承端盖（5）均为外止口，并通过两个Half式过渡套（3）用螺栓（4）连接固定，便于过渡套（3）拆装。
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