CN111434942A - 飞轮储能装置、磁轴承及其电涡流传感器组件 - Google Patents

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Abstract

一种飞轮储能装置、磁轴承及其电涡流传感器组件，该组件包括：四个电涡流传感器；第一固定座；第二固定座；以及电路板；其中，该第一固定座、该电路板和该第二固定座具有中心孔，该四个电涡流传感器对称分布地装设在该第一固定座上，每个电涡流传感器的探测端头朝向该第一固定座的中心孔，位置相对的两个电涡流传感器相配合实现一路差动测量，该第一固定座固定在该第二固定座上，该电路板夹设在该第一固定座与该第二固定座之间。本发明适合对空间要求很高的场合，并且测量精度高。

Description

飞轮储能装置、磁轴承及其电涡流传感器组件
技术领域
本发明涉及一种磁轴承，特别涉及一种适用于磁轴承的电涡流传感器组件。
背景技术
电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具,能准确测量金属导体材质的被测体与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。电涡流传感器组件包含定子和转子两个部分，转子与转轴固定在一起，定子固定在外壳上面，通过控制使转子悬浮于定子中心位置。电涡流传感器用来检测转子的径向偏移量，反馈给电涡流传感器组件的控制电路。现有的电涡流传感器的固定方式主要是螺纹连接，将电涡流传感器固定在基座上。这种安装结构占用空间较大，不适合对空间要求很高的场合，并且测量精度不够高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种电涡流传感器组件，适合对空间要求很高的场合，并且测量精度高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种电涡流传感器组件，包括：四个电涡流传感器；第一固定座；第二固定座；以及电路板；其中，该第一固定座、该电路板和该第二固定座具有中心孔，该四个电涡流传感器对称分布地装设在该第一固定座上，每个电涡流传感器的探测端头朝向该第一固定座的中心孔，位置相对的两个电涡流传感器相配合实现一路差动测量，该第一固定座固定在该第二固定座上，该电路板夹设在该第一固定座与该第二固定座之间。
在一些实施例中，该第一固定座为圆环状，具有设定口径的第一中心孔，该第一固定座上凹设有四个向上开口的安装槽，该安装槽贯通该第一固定座的内侧缘和外侧缘，该四个电涡流传感器分别装设在该四个安装槽中。
在一些实施例中，该第二固定座为圆环状，具有设定口径的第二中心孔，并具有向下开口的圆筒状的收容槽；该第一固定座对应收容在该收容槽中，该第二中心孔的圆心与第一中心孔的圆心上下对齐，该第二中心孔的口径与该第一中心孔的口径相当。
在一些实施例中，该第二固定座的顶部设有向外凸伸出的凸缘，以利于配接外部结构。
在一些实施例中，该电路板为圆环状，具有设定口径的第三中心孔，该第三中心孔的口径大于该第一中心孔的口径。
在一些实施例中，该电路板固定在该第一固定座的顶侧，位于该收容槽的槽底。
在一些实施例中，该电涡流传感器组件是整体采用树脂灌封的。
在一些实施例中，还包括四个保护套；每个电涡流传感器上对应装设到一个保护套。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种磁轴承，包括相互配合的转子和定子以及与该定子固定在一起的、如上所述的电涡流传感器组件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种轮储能装置，包括飞轮转子和与该飞轮转子相配合、如上所述的磁轴承。
与现有技术相比，本发明的电涡流传感器组件，通过四个电涡流传感器、第一固定座、第二固定座以及电路板的巧妙配合，电涡流传感器固定方便，适合对空间要求很高的场合，并且通过将四个电涡流传感器对称布置，可以实现两路差动测量，测量精度高。
附图说明
图1为本发明的电涡流传感器组件的剖视结构示意。
图2为本发明的电涡流传感器组件的分解立体示意。
图3为本发明的电涡流传感器与第一固定座的配合结构示意。
其中，主要附图标记说明如下：10、电涡流传感器组件，1、电涡流传感器，2、保护套，3、第一固定座，31、安装槽，35、第一中心孔，37、内侧缘，39、外侧缘，5、第二固定座，55、第二中心孔，57、收容槽，59、凸缘，6、电路板，65、第三中心孔。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
图1为本发明的电涡流传感器组件的剖视结构示意。图2为本发明的电涡流传感器组件的分解立体示意。图3为本发明的电涡流传感器与第一固定座的配合结构示意。本发明提出一种电涡流传感器组件10，其大致包括：四个电涡流传感器1；四个保护套2；第一固定座3；第二固定座5；以及电路板6。
每个电涡流传感器1装设在一个保护套2上；每个装设有电涡流传感器组件1的保护套2装设在第一固定座3上；第一固定座3与第二固定座5结合在一起；电路板6被夹设在第一固定座3与第二固定座5之间。
第一固定座3为有一定厚度的圆环状，具有设定口径的第一中心孔35。安装槽31向上开口地设置在第一固定座3，并且贯通第一固定座3的内侧缘37和外侧缘39。电涡流传感器1的探测端头朝向第一中心孔35，与内侧缘37在径向上保持设定的间距，举例而言：电涡流传感器1的探测端头与内侧缘37对齐，也即设定的间距为零。
第二固定座5为有一定厚度的圆环状，具有设定口径的第二中心孔55，并具有向下开口的圆筒状的收容槽57。举例而言，第二中心孔55与收容槽57的圆心上下对齐。第二中心孔55的口径小于收容槽57的口径。收容槽57的口径与第一固定座3的外侧缘39的口径相当。第一固定座3对应收容在收容槽57中。第二中心孔55的圆心与第一中心孔35的圆心上下对齐。第二中心孔55的口径与第一中心孔35的口径相当。第二固定座5的顶部并设有向外凸伸出的凸缘59，以利于配接外部结构（图未示）。
电路板6为有一定厚度的圆环状，具有设定口径的第三中心孔65。举例而言，第三中心孔65的圆心与第一中心孔35的圆心上下对齐。第三中心孔65的口径大于第一中心孔35的口径。电路板6与电涡流传感器1之间存在连接线路（图未示），电路板6与外部存在连接线路（图未示）。电路板6固定在第一固定座3的顶侧，位于收容槽57的槽底。
值得一提的是，第一固定座3的四个安装槽31是两两间隔九十度地均匀对称布置的。四个电涡流传感器1对称布置，位置相对的两个电涡流传感器1相配合实现一路差动测量，准确性较高，受其他因素如温度、传感器稳态误差等较小。
本发明的电涡流传感器组件10的装配过程大致包括：首先将电涡流传感器1装入保护套2内，然后分别将四个小组件装入第一固定座3，然后将电路板6用螺钉固定在第一固定座3上，最后将前述组件用螺钉固定在第二固定座5上。
值得一提的是，本发明的电涡流传感器组件10安装调试完成后，整体可以采用树脂灌封，这样一来在实际使用过程中，电路板6与电涡流传感器1的连接线路以及电路板6与外部的连接线路，不会因为振动等原因而产生接触不良，有利于散热和提高可靠度。
本发明的电涡流传感器组件10，通过四个电涡流传感器1、第一固定座3、第二固定座5以及电路板6的巧妙配合，电涡流传感器1固定方便，适合对空间要求很高的场合，并且通过将四个电涡流传感器1对称布置，可以实现两路差动测量，测量精度高。
值得一提的是，虽然在上述实施例中，是以相互分离的电涡流传感器1与保护套2的组合结构来与第一固定座3上的安装槽31相配合；在其他实施例中，电涡流传感器1与保护套2可以结合成一体结构，而被整体地视为一个电涡流传感器1，由这个一体结构的电涡流传感器1直接来与第一固定座3上的安装槽31相配合，而省去保护套2。
本发明的电涡流传感器组件10能够很好地适用于对空间要求很高的场合的磁轴承。举例而言，在飞轮储能装置中，飞轮转子的两端各装设有一个磁轴承，来实现飞轮转子在径向上的悬浮。每个磁轴承包括：装设在飞轮转子上的一个转子和与转子相配合的一个定子以及与飞轮转子相配合的一个电涡流传感器组件10。
飞轮转子从电涡流传感器组件10上的中心孔（即第一中心孔35、第二中心孔55、第三中心孔65叠置而成的孔）中对应穿过。电涡流传感器组件10与定子结合在一起。可以借助紧固件将第二固定座5与定子固定在一起。这种结构，电涡流传感器1可以检测出飞轮转子的径向偏移量，进而推算出磁轴承的转子的径向偏移量（举例而言，考虑到电涡流传感器1的探测位置，与转子所在位置上下紧邻，可以将飞轮转子的径向偏移量视为磁轴承的转子的径向偏移量），反馈给磁轴承的控制电路。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电涡流传感器组件，其特征在于，包括：四个电涡流传感器；第一固定座；第二固定座；以及电路板；其中，该第一固定座、该电路板和该第二固定座具有中心孔，该四个电涡流传感器对称分布地装设在该第一固定座上，每个电涡流传感器的探测端头朝向该第一固定座的中心孔，位置相对的两个电涡流传感器相配合实现一路差动测量，该第一固定座固定在该第二固定座上，该电路板夹设在该第一固定座与该第二固定座之间。
2.根据权利要求1所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该第一固定座为圆环状，具有设定口径的第一中心孔，该第一固定座上凹设有四个向上开口的安装槽，该安装槽贯通该第一固定座的内侧缘和外侧缘，该四个电涡流传感器分别装设在该四个安装槽中。
3.根据权利要求2所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该第二固定座为圆环状，具有设定口径的第二中心孔，并具有向下开口的圆筒状的收容槽；该第一固定座对应收容在该收容槽中，该第二中心孔的圆心与第一中心孔的圆心上下对齐，该第二中心孔的口径与该第一中心孔的口径相当。
4.根据权利要求3所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该第二固定座的顶部设有向外凸伸出的凸缘，以利于配接外部结构。
5.根据权利要求3所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该电路板为圆环状，具有设定口径的第三中心孔，该第三中心孔的口径大于该第一中心孔的口径。
6.根据权利要求5所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该电路板固定在该第一固定座的顶侧，位于该收容槽的槽底。
7.根据权利要求1所述的电涡流传感器组件，其特征在于，该电涡流传感器组件是整体采用树脂灌封的。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电涡流传感器组件，其特征在于，还包括四个保护套；每个电涡流传感器上对应装设到一个保护套。
9.一种磁轴承，包括相互配合的转子和定子，其特征在于，还包括与该定子固定在一起的、如权利要求1至8任一项所述的电涡流传感器组件。
10.一种飞轮储能装置，包括飞轮转子，其特征在于，还包括与该飞轮转子相配合、如权利要求9所述的磁轴承。
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