CN113359031A - 一种分离式可调转子偏心的电机测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种分离式可调转子偏心的电机测试装置，包括定子支撑外壳、定子支撑底座、两组转子支撑组件、测试组件和装置底座；定子支撑底座固定于装置底座上，定子支撑底座的上端部设有定子固定槽，定子支撑外壳通过螺栓可拆卸固定于定子固定槽的槽口；定子支撑底座的左右两端分别设置一组转子支撑组件；转子支撑组件包括X轴移动组件、Y轴移动组件和转子支撑架；转子支撑架与X轴移动组件和Y轴移动组件的传动连接，实现转子支撑架沿X轴和Y轴的水平位移；测试组件与被测电机实现传感连接，进一步提出一种偏心调节方式灵活，定位精准度高，适配多种规格电机检测的偏心测试装置。
Description
技术领域
本发明涉及电机检测技术领域，尤其涉及一种分离式可调转子偏心的电机测试装置。
背景技术
转子偏心是指转子几何中心和定子几何中心的偏差。转子偏心会造成电机气隙长度分布不均匀，产生不平衡的电磁力加剧偏心程度，导致电机振动、转矩脉动和噪声增大，影响电机性能和使用寿命，偏心严重时甚至可能会造成定、转子摩擦碰撞，损坏电机。由于制造和安装误差、剧烈载荷、轴承磨损等因素，电机总是不可避免地存在转子偏心，因此评估转子偏心对电机性能的影响是电机设计阶段的重要内容，同时在电机运行过程中对偏心程度的监测也非常必要。针对电机转子偏心问题，为实现电机设计及运行监测的需求，需要在不同转子偏心程度下对电机进行实验测试，但是现如今的电机偏心检测装置大多结构单一，针对不同的电机，不同的偏心量难以进行全面的检测，实用性大大降低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种偏心调节方式灵活，定位精准度高，适配多种规格电机检测的偏心测试装置。
为达到上述目的，本发明提出一种分离式可调转子偏心的电机测试装置，包括定子支撑外壳、定子支撑底座、两组转子支撑组件、测试组件和装置底座；
所述定子支撑底座固定于所述装置底座上，所述定子支撑底座的上端部设有定子固定槽，所述定子支撑外壳通过螺栓与所述定子固定槽槽口的侧沿可拆卸连接；所述定子支撑底座的左右两端分别设置一组所述转子支撑组件；
所述转子支撑组件包括X轴移动组件、Y轴移动组件和转子支撑架；
所述转子支撑架与所述X轴移动组件和Y轴移动组件的传动连接，实现所述转子支撑架沿X轴和Y轴的水平位移；
所述测试组件与被测电机实现传感连接。
进一步的，所述转子支撑架靠近所述定子固定槽的一端设有用于插接电机转子的轴承孔，转子通过轴承与所述轴承孔活动连接。
进一步的，所述Y轴移动组件包括第一伺服电机、第一减速机、垂直滑轨和垂直滚珠丝杠；
所述转子支撑架与所述垂直滑轨活动连接，所述转子支撑架的底部设有第一螺栓孔，所述垂直滚珠丝杠插接于所述第一螺栓孔内，所述第一伺服电机通过第一减速机与所述垂直滚珠丝杠传动连接。
进一步的，所述X轴移动组件包括第二伺服电机、第二减速机、水平滑轨和水平滚珠丝杠；
所述垂直滑轨的底部与所述水平滑轨活动连接，所述垂直滑轨的底部设有第二螺栓孔，所述水平滚珠丝杠与插接于所述第二螺栓孔内，所述第二伺服电机通过所述第二减速机与所述水平滚珠丝杠传动连接。
进一步的，还包括一个伺服驱动器，所述伺服驱动器设于所述装置底座上，并且所述伺服驱动器与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机信号连接。
进一步的，所述第一伺服电机和所述第二伺服电机内部均安装有编码器，所述编码器与控制器实现信号连接。
进一步的，所述测试组件包括扭矩传感器、红外温度传感器和振动传动器；
所述扭矩传感器设于所述装置底座上，与电机的转子相连接，所述振动传感器设于所述定子支撑外壳上，所述红外温度传感器与被测电机的外壳固定连接；
所述扭矩传感器、红外温度传感器和振动传动器均与控制器实现信号连接。
与现有技术相比，本发明的优势之处在于：本发明的测试装置通过设置转子支撑组件与定子支撑底座之间的配合，带动转子实现上下左右的移动，使得转子达到不同方向、大小的偏心量，便于电机各种偏心量情况下性能的检测。
本发明通过设置可拆卸的定子支撑外壳，与定子支撑底座之间通过螺栓预紧力，可向定子和转子轴承施加径向压力，确保定、转子可靠固定，同时便于安装、拆卸，以更换不同结构(包括极数、相数、齿极结构、绕组连接方式)的电机在转子偏心时的性能。
本发明通过设置各种传感器，并且将传感器与装置集成一体，实现对电机的转速、温度、振动进行全可靠精准的检测，保证电机的质量。
本发明控制器通过发送脉冲指令给伺服驱动器，并接收编码器和伺服驱动器的反馈信号，以控制伺服电机运动，使用闭环的位置控制方式以确保直线运动的精确位移量。
附图说明
图1为本发明实施例中分离式可调转子偏心的电机测试装置的示意图；
图2为本发明实施例中电机偏心检测的示意图。
图3为本发明实施例中定子支撑外壳和定子支撑底座的爆炸结构示意图；
图4为本发明实施例中定子支撑外壳、定子支撑底座连接结构示意图；
图5为本发明实施例中转子支撑组件的爆炸结构示意图；
图6为本发明实施例中转子支撑组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案作进一步地说明。
如图1所示，本发明提出一种分离式可调转子偏心的电机测试装置，包括定子支撑外壳1、定子支撑底座2、两组转子支撑组件、测试组件和装置底座3；
定子支撑底座2固定于装置底座3上，定子支撑底座2的上端部设有定子固定槽，定子支撑外壳1通过螺栓与定子固定槽槽口的侧沿可拆卸连接；如图3和图4所示，通过调节螺栓4预紧力，可向定子和转子轴承施加径向压力，确保定、转子可靠固定，同时便于安装、拆卸，以更换不同结构的定、转子进行测试实验。定子支撑底座2的左右两端分别设置一组转子支撑组件；
如图5和图6所示，转子支撑组件包括X轴移动组件、Y轴移动组件和转子支撑架5；
转子支撑架5与X轴移动组件和Y轴移动组件的传动连接，实现转子支撑架5沿X轴和Y轴的水平位移；
测试组件与被测电机实现传感连接。
在本实施例中，转子支撑架5靠近定子固定槽的一端设有用于插接电机转子的轴承孔，转子通过轴承与通孔活动连接。
在本实施例中，如图5和图6所示，Y轴移动组件包括第一伺服电机6、第一减速机7、垂直滑轨8和垂直滚珠丝杠9；
转子支撑架5与垂直滑轨8活动连接，转子支撑架5的底部设有第一螺栓孔，垂直滚珠丝杠9插接于第一螺栓孔内，第一伺服电机6通过第一减速机7与垂直滚珠丝杠9传动连接。
在本实施例中，X轴移动组件包括第二伺服电机10、第二减速机11、水平滑轨12和水平滚珠丝杠13；
垂直滑轨8的底部与水平滑轨12活动连接，垂直滑轨8的底部设有第二螺栓孔，水平滚珠丝杠13与插接于第二螺栓孔内，第二伺服电机10通过第二减速机11与水平滚珠丝杠13传动连接。
如图2所示，电机两端的转子通过轴承固定在两端的转子支撑架5的通孔内，与通孔之间的轴承可以保证转子相对通孔实现自转；
当需要对电机进行偏心量检测时，通过第一伺服电机6带动垂直滚珠丝杠9转动，垂直滚珠丝杠9带动装置底座3实现上下垂直的位移，将第一伺服电机6的扭矩转化为装置底座3的直线运动，带动装置底座3实现Y轴的上下位移。同理，通过第二伺服电机10带动水平滚珠丝杠13转动，水平滚珠丝杠13带动垂直滑轨8实现左右位移，从而带动装置底座3实现X轴的左右水平位移，进而为电机的转子提供一定的偏心量。
在本实施例中，还包括一个伺服驱动器14，伺服驱动器14设于装置底座3上，并且伺服驱动器14与第一伺服电机6和第二伺服电机10信号连接。
在本实施例中，第一伺服电机6和第二伺服电机10内部均安装有编码器，编码器与控制器实现信号连接。
在实际应用过程中，需要调节转子偏心时，控制器通过向伺服驱动器14发送一定频率和数量的脉冲信号，依次控制两台伺服电机运动，同时，控制器接收编码器和伺服驱动器14的反馈信号，以控制伺服电机运动，使用闭环的位置控制方式以确保直线运动的精确位移量。
在本实施例中，测试组件包括扭矩传感器15、红外温度传感器16和振动传动器17；
扭矩传感器15设于装置底座3上，与电机的转子相连接，振动传感器设于定子支撑外壳1上，红外温度传感器16与被测电机的外壳1固定连接；
扭矩传感器15、红外温度传感器16和振动传动器17均与控制器实现信号连接。
本发明的测试组件可测试不同转子偏心量下的电机振动、温度、输出转矩数据，通过A/D转换接口由控制器接收，以做进一步存储、处理和分析。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，包括定子支撑外壳、定子支撑底座、两组转子支撑组件、测试组件和装置底座；
所述定子支撑底座固定于所述装置底座上，所述定子支撑底座的上端部设有定子固定槽，所述定子支撑外壳通过螺栓与所述定子固定槽槽口的侧沿可拆卸连接；所述定子支撑底座的左右两端分别设置一组所述转子支撑组件；
所述转子支撑组件包括X轴移动组件、Y轴移动组件和转子支撑架；
所述转子支撑架与所述X轴移动组件和Y轴移动组件的传动连接，实现所述转子支撑架沿X轴和Y轴的水平位移；
所述测试组件与被测电机实现传感连接。
2.根据权利要求1所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，所述转子支撑架靠近所述定子固定槽的一端设有用于插接电机转子的轴承孔，转子通过轴承与所述轴承孔活动连接。
3.根据权利要求2所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，所述Y轴移动组件包括第一伺服电机、第一减速机、垂直滑轨和垂直滚珠丝杠；
所述转子支撑架与所述垂直滑轨活动连接，所述转子支撑架的底部设有第一螺栓孔，所述垂直滚珠丝杠插接于所述第一螺栓孔内，所述第一伺服电机通过第一减速机与所述垂直滚珠丝杠传动连接。
4.根据权利要求3所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，所述X轴移动组件包括第二伺服电机、第二减速机、水平滑轨和水平滚珠丝杠；
所述垂直滑轨的底部与所述水平滑轨活动连接，所述垂直滑轨的底部设有第二螺栓孔，所述水平滚珠丝杠与插接于所述第二螺栓孔内，所述第二伺服电机通过所述第二减速机与所述水平滚珠丝杠传动连接。
5.根据权利要求4所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，还包括一个伺服驱动器，所述伺服驱动器设于所述装置底座上，并且所述伺服驱动器与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机信号连接。
6.据权利要求4所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，所述第一伺服电机和所述第二伺服电机内部均安装有编码器，所述编码器与控制器实现信号连接。
7.根据权利要求1所述的分离式可调转子偏心的电机测试装置，其特征在于，所述测试组件包括扭矩传感器、红外温度传感器和振动传动器；
所述扭矩传感器设于所述装置底座上，通过联轴器与电机的电机轴相连接，所述振动传感器设于所述定子支撑外壳上，所述红外温度传感器与被测电机的外壳固定连接；
所述扭矩传感器、红外温度传感器和振动传动器均与控制器实现信号连接。
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