CN105627988A - 一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统，该方法和系统应用于磁悬浮轴承系统，用于对装配在该系统内的电机的转轴上的检测盘的倾斜度进行检测。具体为当转轴带动检测盘转动时，利于与检测盘的检测面相对设置的位移检测设备获得探头到检测盘之间的多个位移量，从多个位移量中查找最大位移量和最小位移量，然后通过对最大位移量和最小位移量的计算得到位移偏差量，进一步根据三角函数的相关定理对位移偏差量和最大位移量所对应的检测点到电机转轴的轴心的垂直距离进行计算，最终得到该检测盘的倾斜度。由于本方法和系统不是通过跳表进行人工检测，检测方法中不存在人为因素，因此能够解决在人工检测方式下检测误差较大的问题。

Description

一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统。

背景技术

在磁悬浮轴承系统中，为了能够方便、准确地检测到电机转子的轴向位移，一般需要在电机的转轴上临时装配一个与转轴垂直的检测盘，为了准确检测，检测盘的检测面需要与转轴相垂直，如图1所示。但由于装配过程中不可避免地会产生一定的工程误差，造成检测面与转轴不能严格垂直，如图2所示，但是只要倾斜度在允许的阈值范围内，对转子的轴向位移的检测的不会受到实质影响。因此必须在装配好检测盘后对其倾斜度对进行检测，以确定倾斜度是否在允许的阈值范围内。以往对倾斜度的检测方法是利用跳表对倾斜度进行人工检测，但是比较依赖于操作人员的经验，存在着因人为因素造成的检测误差较大的问题，且操作步骤复杂，检测起来费时较长。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统，用于对磁悬浮轴承系统的电机转轴上装配的检测盘的倾斜度进行检测，以解决人工检测方式下检测误差较大的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法，应用于磁悬浮轴承系统，包括步骤：

利用与电机的转轴上的检测盘的检测面相对设置位移检测设备，获取多个反映所述检测面到所述位移检测设备的探头之间的距离的位移值；

从获取到的多个所述位移值中查找最大位移值和最小位移值；

根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量；

根据所述最大位移量所对应的检测点到所述转轴的轴心的垂直距离和所述位移偏差量，计算所述检测盘的倾斜度。

可选的，所述位移检测设备包括位移传感器。

可选的，所述根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量，包括：

将所述最大位移值减去所述最小位移值得到位移偏差量。

可选的，所述计算所述检测盘的倾斜度，包括：

计算所述位移偏差量的一半与所述垂直距离的比值；

对所述比值进行反正切计算，得到所述倾斜度。

可选的，还包括：

将所述倾斜度与预设的倾斜度阈值进行比较；

如果所述倾斜度小于所述倾斜度阈值，则判定所述检测盘装配合格，否则判定所述检测盘装配不合格。

一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统，应用于磁悬浮轴承系统，包括位移检测设备和处理装置，其中：

所述位移检测设备与电机的转轴上的检测盘的检测面相对设置；用于获得多个反映所述检测面到所述位移检测设备的探头之间的距离的位移值；

所述处理装置包括：

数据获取模块，用于还获取所述位移检测设备检测到的多个所述位移值；

数值判断模块，用于从多个所述位移值中查找最大位移值和最小位移值；

第一计算模块，用于根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量；

第二计算模块，用于根据所述最大位移量所对应的检测点到所述转轴的轴心的垂直距离和所述位移偏差量，计算所述检测盘的倾斜度。

可选的，所述位移检测设备包括位移传感器。

可选的，所第一计算模块用于将所述最大位移值减去所述最小位移值得到位移偏差量。

可选的，所述第二计算模块用于计算所述位移偏差量的一半与所述垂直距离的比值，并将所述比值进行反正切计算，得到所述倾斜度。

可选的，还包括：

比较判断模块，用于将所述倾斜度与预设的倾斜度阈值进行比较；

当所述倾斜度小于所述倾斜度阈值时，判定所述检测盘装配合格；

当所述倾斜度大于或等于所述倾斜度阈值时，判定所述检测盘装配不合格。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法和系统，该方法和系统应用于磁悬浮轴承系统，用于对装配在该系统内的电机的转轴上的检测盘的倾斜度进行检测。具体为当转轴带动检测盘转动时，利于与检测盘的检测面相对设置的位移检测设备获得探头到检测盘之间的多个位移量，从多个位移量中查找最大位移量和最小位移量，然后通过对最大位移量和最小位移量的计算得到位移偏差量，进一步根据三角函数的相关定理对位移偏差量和最大位移量所对应的检测点到电机转轴的轴心的垂直距离进行计算，最终得到该检测盘的倾斜度。由于本方法和系统不是通过跳表进行人工检测，检测方法中不存在人为因素，因此能够解决在人工检测方式下检测误差较大的问题。且操作步骤简单，相应的也能够节省人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种检测盘安装示意图；

图2为本申请提供的另一种检测盘安装示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法的步骤流程图；

图4为本申请提供的位移值变化示意图；

图5为本申请另一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法的步骤流程图；

图6为本申请又一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统的结构框图；

图7为本申请提供的一种检测盘和位移检测设备的安装示意图；

图8为本申请又一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图3为本申请实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法的步骤流程图。

如图3所示，本实施例提供的电机转子的检测盘倾斜度检测方法应用于磁悬浮轴承系统，用于对系统内的电机的转轴上检测盘的倾斜度进行检测，通过检测倾斜度以判断检测盘的装配是否合格。具体包括如下步骤。

S101：获得位移检测设备的探头到检测盘的位移值。

利用与检测盘相对设置的位移检测设备对该位移检测设备的探头到检测盘之间的距离进行检测，获得多个反映探头到检测面之间的距离的位移值Ref。位移检测设备包括用于检测自身的探头到检测盘之间的距离的位移传感器。

在具体测量时，是驱动电机的转轴进行转动，转轴同时带动检测盘进行转动，在检测盘转动的同时利用位移检测设备获取一系列的位移值Ref。多个位移值Ref形成一个类似正弦波的曲线，如图4所示。

S102：获取最大位移值和最小位移值。

从上述获得的多个位移值Ref中进行查找，查找其中的最大位移值MaxRef和最小位移值MinRef。

S103：根据最大位移值和最小位移值计算位移偏差量。

最大位移值MaxRef与最小位移值MinRef之间的差值就是该位移偏差量SubRef，因此将最大位移值MaxRef减去最小位移值MinRef，即可得到位移偏差量SubRef。

S104：根据位移偏差量计算检测盘的倾斜度。

将位移偏差量SubRef的一半除以最大位移量MaxRef所对应的检测面上的检测点到转轴的轴心的垂直距离，得到一个比值，再根据三角函数的计算公式对该比值进行反正切计算，得到检测盘的倾斜度α。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法，该方法应用于磁悬浮轴承系统，用于对装配在该系统内的电机的转轴上的检测盘的倾斜度进行检测。具体为当转轴带动检测盘转动时，利于与检测盘的检测面相对设置的位移检测设备获得探头到检测盘之间的多个位移量，从多个位移量中查找最大位移量和最小位移量，然后通过对最大位移量和最小位移量的计算得到位移偏差量，进一步根据三角函数的相关定理对位移偏差量和最大位移量所对应的检测点到电机转轴的轴心的垂直距离进行计算，最终得到该检测盘的倾斜度。由于本方法不是通过跳表进行人工检测，检测方法中不存在人为因素，因此能够解决在人工检测方式下检测误差较大的问题。且操作步骤简单，相应的也能够节省人力成本。

实施例二

图5为本申请另一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法的步骤流程图。

如图5所示，本实施例提供的电机转子的检测盘倾斜度检测方法应用于磁悬浮轴承系统，用于对系统内的电机的转轴上检测盘的倾斜度进行检测，通过检测倾斜度以判断检测盘的装配是否合格。具体包括如下步骤。

S201：获得位移检测设备的探头到检测盘的位移值。

利用与检测盘相对设置的位移检测设备对该位移检测设备的探头到检测盘之间的距离进行检测，获得多个反映探头到检测面之间的距离的位移值Ref。位移检测设备包括用于检测自身的探头到检测盘之间的距离的位移传感器。

在具体测量时，是驱动电机的转轴进行转动，转轴同时带动检测盘进行转动，在检测盘转动的同时利用位移检测设备获取一系列的位移值Ref。多个位移值Ref形成一个正弦波，如图4所示。

S202：获取最大位移值和最小位移值。

从上述获得的多个位移值Ref中进行查找，查找其中的最大位移值MaxRef和最小位移值MinRef。

S203：根据最大位移值和最小位移值计算位移偏差量。

最大位移值MaxRef与最小位移值MinRef之间的差值就是该位移偏差量SubRef，因此将最大位移值MaxRef减去最小位移值MinRef，即可得到位移偏差量SubRef。

S204：根据位移偏差量计算检测盘的倾斜度。

将位移偏差量SubRef的一半除以最大位移量MaxRef所对应的检测面上的检测点到转轴的轴心的垂直距离，得到一个比值，再根据三角函数的计算公式对该比值进行反正切计算，得到检测盘的倾斜度α。

S205：对倾斜度与倾斜度阈值进行比较。

将上面得到的倾斜度和预设的倾斜度阈值进行比较，如果倾斜度小于倾斜度阈值，则表明倾斜度在可接受的范围内，判定检测盘的装配合格；反之则不可接受，会对电机转子的轴向位移的检测造成影响，此时判定检测盘的装配不合格。

本实施例通过对上一实施例的改造，使操作人员能够直接得到判断结果。

实施例三

图6为本申请又一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统的结构框图。

如图6所示，本实施例提供的电机转子的检测盘倾斜度检测系统应用于磁悬浮轴承系统，用于对系统内的电机的转轴上检测盘的倾斜度进行检测，通过检测倾斜度以判断检测盘的装配是否合格。具体包括位移检测设备10和处理装置20。其中处理装置20包括数据获取模块21、数据判断模块22、第一计算模块23和第二计算模块24。

位移检测设备10与检测盘的检测面相对设置，用于对检测探头到检测盘之间的距离，并输出多个反映探头到检测面之间的距离的位移值Ref。位移检测设备10包括用于检测自身的探头到检测盘之间的距离的位移传感器，如图7所示。

在具体测量时，是驱动电机的转轴进行转动，转轴同时带动检测盘进行转动，在检测盘转动的同时利用位移检测设备获取一系列的位移值Ref。多个位移值Ref形成一个正弦波。

数据获取模块21用于从位移检测设备10处获取多个位移值Ref。

数据判断模块22获取最大位移值和最小位移值。

即从上述获得的多个位移值Ref中进行查找，查找其中的最大位移值MaxRef和最小位移值MinRef。

第一计算模块23用于根据最大位移值和最小位移值计算位移偏差量。

最大位移值MaxRef与最小位移值MinRef之间的差值就是该位移偏差量SubRef，因此将最大位移值MaxRef减去最小位移值MinRef，即可得到位移偏差量SubRef。

第二计算模块24用于根据位移偏差量计算检测盘的倾斜度。

具体为将位移偏差量SubRef的一半除以最大位移量MaxRef所对应的检测面上的检测点到转轴的轴心的垂直距离，得到一个比值，再根据三角函数的计算公式对该比值进行反正切计算，得到检测盘的倾斜度α。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统，该系统应用于磁悬浮轴承系统，用于对装配在该系统内的电机的转轴上的检测盘的倾斜度进行检测。具体为当转轴带动检测盘转动时，利于与检测盘的检测面相对设置的位移检测设备获得探头到检测盘之间的多个位移量，从多个位移量中查找最大位移量和最小位移量，然后通过对最大位移量和最小位移量的计算得到位移偏差量，进一步根据三角函数的相关定理对位移偏差量和最大位移量所对应的检测点到电机转轴的轴心的垂直距离进行计算，最终得到该检测盘的倾斜度。由于本系统不是通过跳表进行人工检测，检测过程中不存在人为因素，因此能够解决在人工检测方式下检测误差较大的问题。且操作步骤简单，相应的也能够节省人力成本。

实施例四

图8为本申请又一实施例提供的一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统的结构框图。

如图8所示，本实施例提供的电机转子的检测盘倾斜度检测系统是在上一实施例的基础上增设了比较判断模块25。

比较判断模块25用于将第二计算模块24得到的倾斜度和预设的倾斜度阈值进行比较，如果倾斜度小于倾斜度阈值，则表明倾斜度在可接受的范围内，判定检测盘的装配合格；反之则不可接受，会对电机转子的轴向位移的检测造成影响，此时判定检测盘的装配不合格。

本实施例通过对上一实施例的改造，使操作人员能够直接得到判断结果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机转子的检测盘倾斜度检测方法，应用于磁悬浮轴承系统，其特征在于，包括步骤：

利用与电机的转轴上的检测盘的检测面相对设置位移检测设备，获取多个反映所述检测面到所述位移检测设备的探头之间的距离的位移值；

从获取到的多个所述位移值中查找最大位移值和最小位移值；

根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量；

根据所述最大位移量所对应的检测点到所述转轴的轴心的垂直距离和所述位移偏差量，计算所述检测盘的倾斜度。

2.如权利要求1所述的检测盘倾斜度检测方法，其特征在于，所述位移检测设备包括位移传感器。

3.如权利要求1所述的检测盘倾斜度检测方法，其特征在于，所述根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量，包括：

将所述最大位移值减去所述最小位移值得到位移偏差量。

4.如权利要求1所述的检测盘倾斜度检测方法，其特征在于，所述计算所述检测盘的倾斜度，包括：

计算所述位移偏差量的一半与所述垂直距离的比值；

对所述比值进行反正切计算，得到所述倾斜度。

5.如权利要求1～4任一项所述的检测盘倾斜度检测方法，其特征在于，还包括：

将所述倾斜度与预设的倾斜度阈值进行比较；

如果所述倾斜度小于所述倾斜度阈值，则判定所述检测盘装配合格，否则判定所述检测盘装配不合格。

6.一种电机转子的检测盘倾斜度检测系统，应用于磁悬浮轴承系统，其特征在于，包括位移检测设备和处理装置，其中：

所述位移检测设备与电机的转轴上的检测盘的检测面相对设置；用于获得多个反映所述检测面到所述位移检测设备的探头之间的距离的位移值；

所述处理装置包括：

数据获取模块，用于获取所述位移检测设备检测到的多个所述位移值；

数值判断模块，用于从多个所述位移值中查找最大位移值和最小位移值；

第一计算模块，用于根据所述最大位移值和所述最小位移值计算所述检测盘的位移偏差量；

第二计算模块，用于根据所述最大位移量所对应的检测点到所述转轴的轴心的垂直距离和所述位移偏差量，计算所述检测盘的倾斜度。

7.如权利要求6所述的检测盘倾斜度检测系统，其特征在于，所述位移检测设备包括位移传感器。

8.如权利要求6所述的检测盘倾斜度检测系统，其特征在于，所第一计算模块用于将所述最大位移值减去所述最小位移值得到位移偏差量。

9.如权利要求6所述的检测盘倾斜度检测系统，其特征在于，所述第二计算模块用于计算所述位移偏差量的一半与所述垂直距离的比值，并将所述比值进行反正切计算，得到所述倾斜度。

10.如权利要求6～9任一项所述的检测盘倾斜度检测系统，其特征在于，还包括：

比较判断模块，用于将所述倾斜度与预设的倾斜度阈值进行比较；

当所述倾斜度小于所述倾斜度阈值时，判定所述检测盘装配合格；

当所述倾斜度大于或等于所述倾斜度阈值时，判定所述检测盘装配不合格。