CN117277706A - 一种双力矩电机相位差消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双力矩电机相位差消除方法，它包括第二转子的安装，在第一电机中的第一转子上开设基准孔，并以所述第一转子作为参考标准，在第二电机中的第二转子上开设若干个安装孔；将第二定子、第二转子进行位置校正，并进行装配；判断第二转子的偏移方向，并依据相位差值A，计算出第二转子的偏移角度α，并绘制修制图，以所述安装孔为基准，在所述第二转子上新开设修正孔，并依据所述修正孔，对第二转子、第二定子进行装配，本发明通过缩小双力矩电机相位差，减小了电机发热，减小了电能消耗，节约了能源，同时，延长了力矩电机使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于机床加工设备技术领域，具体涉及一种双力矩电机相位差消除方法。
背景技术
在五轴加工中心上，为实现五轴联动加工，机床设置有X、Y、Z三个直线轴，以及A、B、C任意两个回转轴。
五轴加工中心摆动主轴一般采用力矩电机驱动，在通常情况下，采用一个力矩电机即可满足轻负荷加工要求。主轴回转轴一般由一个电机驱动，因此不存在相位差的问题。但在重负荷切削条件下，单电机驱动力矩不够，无法满足加工要求。
为解决上述问题，在现有的五轴加工中心摆动主轴上，增加了一个力矩电机，两个力矩电机同时驱动，使驱动力矩增加了一倍。数控系统中用同一个驱动器同时驱动两个电机。
如申请号为CN202021636214.5 的中国专利公开了一种永磁同步力矩电机双轴摆头，包括整体安装于机床主轴箱体内的C轴力矩电机，C轴力矩电机下端转动设有可作水平旋转的旋转箱体，旋转箱体中心设有垂直于旋转箱体旋转中心摆动的电主轴，所述电主轴两侧的旋转箱体内分别设有同步驱动电主轴摆动的第一力矩电机、第二力矩电机，第一力矩电机包括安装在旋转箱体左侧水平内孔内的永磁定子、设在永磁定子内的转子，旋转箱体左侧内孔端部转动设有旋转套，旋转套前端正面与电主轴连接，旋转套前端背面通过转子垫与转子连接。
随着申请人的进一步研究，力矩电机由于定子绕组的差别，每一套电机的相位都是有差别的。采用了双力矩电机后，两套力矩电机的相位是存在差别的，如果电机相位差超过一定数值，会造成电机负荷变大而发热，导致机床无法工作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种双力矩电机相位差消除方法，包括以下步骤：
S1：第二转子的安装，在第一电机中的第一转子上开设基准孔，并以所述第一转子作为参考标准，在第二电机中的第二转子上开设若干个安装孔；
S2：将第二定子、第二转子进行位置校正，并进行装配；
S3：依照第一电机相位值为基准，测出第二电机与第一电机的相位差值A；
S4：判断第二转子的偏移方向，并依据相位差值A，计算出第二转子的偏移角度α，并绘制修制图；
S5：以所述安装孔为基准，在所述第二转子上新开设修正孔，并依据所述修正孔，对第二转子、第二定子再次进行装配；
S6：重复步骤S5，直至偏移角度α处于允差范围。
进一步，所述S1中，所述安装孔为三个，呈120度均布。
进一步，所述S2中，包括校正第二定子安装面与回转中心的垂直度。
进一步，所述S2中，还包括校正第二定子定位基准与回转中心同轴度。
进一步，所述：所述相位差值A≤（360°/磁机数）/2。
进一步，所述S4中，第二转子的偏移角度α由以下的公式算出：α=相位差值A/磁机数。
进一步，所述S5中，所述修正孔与相邻的安装孔之间的偏移角度为：360°/螺孔数+α，所述螺孔数为安装孔与修正孔的数量之和。
进一步，所述S6中，所述允差范围为±5°。
进一步，所述相位值由数控系统寻找，并得出相位差值A。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明了提供了一种快速、有效寻找双力矩电机相位差的方法，并通过相位差值、方向快速修正，提高了机床装配效率；
通过缩小双力矩电机相位差，减小了电机发热，减小了电能消耗，节约了能源，同时，延长了力矩电机使用寿命。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例：
本发明的一种双力矩电机相位差消除方法总体上第一电机为基准，通过数控系统测出第二电机与基准电机的相位差和偏移方向。
其次，依据相位差计算出第二转子相对于原位置的偏移角度，重新配做安装孔，将相位差减小到最小。
最后，复查相位差在要求范围内。
具体实施时，首先需要对相位差值和转子偏移量进行确定：
将两个定子的安装根据电机出线的方向，按照便于布线的原则，由加工做好安装孔；
转子的安装：将第一电机的转子安装孔预先全部做好，不配作，将其作为基准孔。而第二电机的第二转子的安装孔依据前述基准孔的位置，暂时只做三个，其余孔位根据后续相位差消除操作过程中，再配作其余安装孔，为方便理解描述，可将后续在第二转子上配作的安装孔定义为修正孔。
在实际操作中，其转子安装孔的数量根据力矩电机的大小，一般为12-48个，为了避免一次性全部加工后，在修正位置处，安装孔形成腰形槽，降低螺钉的锁紧力，故第二转子只做均布的三个孔，形成一组安装孔，具体为120度分布。其余安装孔，即修正孔在找准正确位置后补充加工。
两电机，按操作规范，装配前校正定子安装面与回转中心的垂直度，定子定位基准与回转中心同轴度。校正转子安装面与回转中心的垂直度，转子定位基准与回转中心同轴度。
安装好定子、转子并紧固牢固，通电，依第一电机相位为基准，通过数控系统，测出第二电机与基准电机的相位差，并算出相位差值A，其中，该相位差值A≤（360°/磁机数）/2。
当相位差值A为正时，第二转子应向相位差变小的方向偏移；
当相位差值A为负时，第二转子应向相位差变大的方向偏移，其中，修正孔均与第二转子的同方向偏移开设。
负和正值，是相对第一电机而言，从数控系统直接读取。
在相位差值找出后，判断偏移方向，计算出偏移角度，绘制修制图。
其中，数控系统寻找相位差时，数控系统操作面板会显示相位差为正或负；回转轴来回摆动，相位差值会变大或变小，根据以上数据，可以判定第二转子安装孔或修正孔应向具体哪个方向修正。
此外，在修制时，转子的偏移角度α由下面的公式算出：α=相位差值A/磁机数。
其次，需要对第二转子的偏移角度α进行调整：
依据第二转子中，已做好的三个均布的安装孔为基准，重新做三个均布的孔，形成一组修正孔，新做的修正孔与之前的安装孔之间的偏移角度为：360°/螺孔数+α。
重新安装第二电机，复查相位角，若相位角在允差范围内，则拆下，依新做的修正孔为基准，补全其余安装孔或螺孔。
若新做的修正孔，在安装后，相位差变大，则说明方向修正反了，需按反方向重新开设修正孔，重复上诉步骤，直至偏移角度α处于允差范围，其允差为±5°。
本方法能够快速、有效寻找双力矩电机相位差，并通过相位差值、方向快速修正，提高了机床装配效率。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (9)
1.一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：第二转子的安装，在第一电机中的第一转子上开设基准孔，并以所述第一转子作为参考标准，在第二电机中的第二转子上开设若干个安装孔；
S2：将第二定子、第二转子进行位置校正，并进行装配；
S3：依照第一电机相位值为基准，测出第二电机与第一电机的相位差值A；
S4：判断第二转子的偏移方向，并依据相位差值A，计算出第二转子的偏移角度α，并绘制修制图；
S5：以所述安装孔为基准，在所述第二转子上新开设修正孔，并依据所述修正孔，对第二转子、第二定子再次进行装配；
S6：重复步骤S5，直至偏移角度α处于允差范围。
2.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S1中，所述安装孔为三个，呈120度均布。
3.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S2中，包括校正第二定子安装面与回转中心的垂直度。
4.如权利要求3所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S2中，还包括校正第二定子定位基准与回转中心同轴度。
5.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述：所述相位差值A≤（360°/磁机数）/2。
6.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S4中，第二转子的偏移角度α由以下的公式算出：α=相位差值A/磁机数。
7.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S5中，所述修正孔与相邻的安装孔之间的偏移角度为：360°/螺孔数+α，所述螺孔数为安装孔与修正孔的数量之和。
8.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述S6中，所述允差范围为±5°。
9.如权利要求1所述的一种双力矩电机相位差消除方法，其特征在于：所述相位值由数控系统寻找，并得出相位差值A。
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